Исследователи Университета Калифорнии в Риверсайде описали мозговой контур, который помогает отказаться от старых стратегий и принять новые. В статье в eLife авторы объясняют значение когнитивной гибкости — умения менять правила или планы при изменении условий. В центре внимания оказалась небольшая структура ствола мозга, локус церулеус (LC), основной источник норадреналина, участвующего во внимании, бодрствовании, обучении, стрессовых реакциях и принятии решений.
В эксперименте мышей обучали задаче с переключением правил: сначала они искали вознаграждение по текстуре подстилки, затем ориентировались по запаху. Нейронную активность в префронтальной коре регистрировали миниатюрными микроскопами, которые отслеживали сотни нейронов. Позже командa подавляла активность LC химогенетическими методами, и животные стали хуже адаптироваться — они продолжали использовать устаревшие стратегии и требовали больше попыток, чтобы выучить переключение.
Подавление LC повышало шум в префронтальной сети: нейроны стали менее селективными, а анализы с методами машинного обучения показали, что активность перестала явно отражать этап обучения и предсказывать будущие выборы. Авторы отмечают, что LC поражается на ранних стадиях нейродегенерации, поэтому результаты важны для старения и болезни Альцгеймера.
Сложные слова
- мозговой контур — схема взаимосвязи между частями мозга
- когнитивная гибкость — умение быстро менять правила и планыкогнитивной гибкости
- локус церулеус — небольшая структура в стволе мозга
- норадреналин — нейротрансмиттер, влияющий на внимание и бодрствованиенорадреналина
- префронтальная кора — передняя часть коры головного мозгапрефронтальной коре
- подавление — уменьшение или блокировка активности чего-либо
- селективный — отличие реакции на нужные и ненужные сигналыселективными
- нейродегенерация — процесс постепенной гибели нервных клетокнейродегенерации
- машинное обучение — методы анализа данных с помощью алгоритмовмашинного обучения
- адаптироваться — приспосабливаться к новым условиям или правилам
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Как снижение когнитивной гибкости может повлиять на повседневную жизнь пожилого человека?
- Какие простые методы могли бы помочь людям лучше адаптироваться к новым правилам или ситуациям?
- Что, по‑вашему, важнее для обучения: точная селективность нейронов или высокая активность сети? Почему?
Похожие статьи
Кишечные бактерии попали в мозг у мышей на жирной диете
Учёные из Emory University на мышах показали, что при короткой высокожировой диете живые кишечные бактерии могли переместиться в мозг по блуждающему нерву. Исследование опубликовано в PLOS Biology, учёные призывают к дальнейшим проверкам для людей.
Укрепление циркадных ритмов помогает мозгу после инсульта
Исследование на мышах показало, что вмешательства, усиливающие циркадные ритмы, улучшали работу глимфатической системы и способствовали восстановлению после инсульта. Результаты пока получены в моделях животных и требуют дальнейших исследований.
