Шум в нашій голові: частина 1

Шум в нашій голові: частина 2

Сприймання як дія

Система, в якій кожен нейрон передає інформацію про декілька видів діяльності одразу, може здатися незрозумілою, але команда Cortexlab виявила, що мозок може впоратися з усіма цими даними легше, ніж ми могли б думати. Їх аналіз показав, що коли з’являється новий стимул, інформація про нього просто додається поверх вже отриманих сигналів, пов’язаних з ним. У одному нейроні ці сигнали видаються заплутаними і тими, які неможливо відрізнити один від іншого. Але різні нейрони можуть передавати один і той же сигнал, який стане підґрунтям для різної поведінки тварини. Тому, якщо зчитувати сигнали з достатньої кількості нейронів, стає можливо відрізнити зір від руху.

Як ми бачимо, сигнали руху не шкодять здатності тварини обробляти сенсорну інформацію про зовнішній світ. Але вченим все-таки потрібно визначити, як саме ці сигнали можуть допомогти мозку працювати краще. По суті, це відкриття відображає той факт, що в основному мозок розвивався для дій – у тварин є мізки, щоб вони могли рухатися, і що «сприйняття – це не лише результат зовнішнього впливу», – сказав Стрінгер. “Воно регулюється хоча б певною мірою тим, що ви робите в будь-який момент часу”.

Сенсорна інформація являє собою лише невелику частину того, що потрібно для справжнього сприйняття навколишнього середовища. “Вам потрібно врахувати рух, своє положення відносно світу, щоб зрозуміти, що насправді там знаходиться”, – сказав Кріс Нілл .

“Ми думали, що мозок аналізує всі ці речі окремо, а потім якось зв’язує їх разом”, – сказав Маккормік. “Зараз ми починаємо розуміти, що мозок змішує цю інформацію набагато раніше, ніж ми собі уявляли».

Cute Brain Clipart:"Mind Yoga" Digital Happy Little Brain, gear ...

Потрібно знати, як тіло рухається для того, щоб інтерпретувати та надати певного контексту вхідній сенсорній інформації. Якщо ви біжите, світ пролітає повз вас, і зорова кора повинна знати, що це спричинено вашим рухом. Якщо ви кружляєте навколо пам’ятника, візуальна кора повинна знати, що ви не бачили 20 різних статуй, а ту саму статую з 20 різних кутів. “Де стабільність серед цієї ​бурі?” – запитує Маккормік. “Я вважаю, що нещодавня робота є дуже цікавою і дуже важливою, тому що ми нарешті починаємо бачити, де ця стабільність”.

«Наш мозок не просто знаходиться в голові і думає. Він взаємодіє з нашим тілом і тим, як ми рухаємося», – сказав Нілл. “Ви думаєте:” О, я просто думаю “або” Я просто бачу “. Ви не замислюєтесь над тим, що ваше тіло грає в цьому важливу роль.” Тоді, те, що миш посмикує вусиками перед бігом, починає набувати сенсу, так вона об’єднує всі рухові сигнали. Питання лише в тому, як саме рух вусиками допомагає в цьому.

Інтеграція рухових сигналів може допомогти полегшити те, що називається активним відчуванням – коли тварина активно підлаштовує свої рухи так, щоб відчути і знайти бажану інформацію. Мет Смеар займається вивченням нюху: він і його колеги виявили, що миші підлаштовують багато своїх рухів з їх ритмом нюхання (основним засобом отримання інформації про запах) і роблять це з дивовижною точністю.

Ще більш інтригує те, що така координація рухів тіла може допомогти у навчанні.

Гарріс, Стрінджер та їхні колеги стверджують, що інтеграція сенсорної та рухової інформації створює розумові риштування, в рамках яких може відбуватися навчання з підкріпленням: Якщо певна дія та стимул у поєднанні співвідноситься з вагомим результатом – скажімо, отриманням винагороди або покаранням – такий вид подвійного нейронного кодування може допомогти тварині передбачити такий результат наступного разу і діяти відповідно.

Cute Brain Cartoon Character Vector Clipart - FriendlyStock

Черчленд припускає, що сигнали руху можуть допомогти тварині навчитися ще більш точно. У вересні Анна Черчленд та Саймон Мюсол та їх колеги опублікували результати експерименту, в якому вони відстежували мозкову активність у мишей, які виконували завдання: Тваринам довелося схопити ручку, щоб розпочати випробування, і лизати її так чи інакше, щоб повідомити про рішення. Незважаючи на те, що вони були зосереджені на своїй меті, їх нервова діяльність продовжувала перетворюватися на хор голосів, присвячених простим рухам, здавалося б, не пов’язаним із завданням. “Більшість діяльності, яку ми виявили в мозку, не мала нічого спільного з рішенням”, – сказав Черчленд. “Це відображало рухи, які робила тварина”.

За словами Ніла, який не брав участі в дослідженні, «Що насправді вражало, так це те, що навіть коли тварина виконувала таку задачу, яку ми вважаємо виключно зоровою, усі ці прості рухи… стають домінуючим сигналом».

Черчіленд та її команда також виявили, що під час навчання кожної миші її рухи більше сконцентровані навколо завдання. Спочатку, наприклад, миша рухатиме вусами випадковим чином, але коли вона навчилася виконувати завдання, вона рухає ними в конкретний момент – коли стимул був представлений і коли була отримана ​​нагорода – хоча сам акт руху вусами не мав нічого спільного з нагородою або навчанням.

Черчленд розмірковує, що тварини можуть використовувати такі типи сигналів, щоб допомогти собі приймати рішення – “можливо, для них це є частиною процесу прийняття рішень”, – сказала вона. “Можливо, для тварин, як і для людей, частина того, що означає думати і приймати рішення, – це рухатися”. Вона уподібнила це ритуалу, який може виконати бейсболіст, перш ніж вийти на матч. “Змушує мене замислитися, чи це… не служить більшій цілі”.

“Люди схильні вважати рухи окремими від пізнання – навіть такими, що заважають пізнанню”, – сказала Черчленд. “Ми вважаємо, враховуючи цю роботу, прийшов час розглянути альтернативну точку зору – принаймні у деяких випадках рух дійсно є частиною пізнання”.

Зрозуміло, що наразі “деякі випадки” переважно означають гризунів. Вчені зараз проводять інші експерименти, щоб перевірити, чи те ж саме відбувається у приматів (включаючи людину).

Проте, дослідники погоджуються з тим, що потрібно переосмислити те, як вони проводять свої експерименти над сприйняттям, а саме, почати приділяти більше уваги поведінці.

 

Шум в нашій голові. Частина 3

You May Also Like

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *