Исследователи из университета Джонса Хопкинса выяснили, что мыши усваивают новые умения быстрее, чем полагали раньше. При этом для успешного выполнения навыков сначала совершают осознанные промахи.
Чтобы выяснить связь между обучением и работой нейронов в сенсорной коре головного мозга — участке коры больших полушарий, отвечающем за обработку информации от органов чувств — учёные провели ряд экспериментов по обучению лабораторных мышей. вышла в журнале Nature.
Группа учёных во главе с Селин Дрие и Кишор Кучибхотла научила зверьков облизывать трубочку под звуком, а не облизывать – под другим звуком. Благодаря методу двухфотонной кальциевой визуализации удалось впервые проследить активность отдельных клеток в сенсорной коре во время обучения «в реальном времени».
Результаты показали, что мыши освоили необходимое действие примерно за двадцать до сорока попыток. Нейронная активность отражала приобретенное знание, но животные продолжали совершать ошибки, например, облизывая трубку в неуместный момент. По мнению нейробиологов, такое поведение указывает на намеренное «экспериментирование» мышей.
Ранее полагали, что полное освоение новых задач мышам требует сотен или тысяч повторений. На самом деле грызуны оказываются более сообразительными и исследуют пределы новой информации, обладая знаниями об существующих правилах. объяснил Кучибхотла.
Активное участие в ассоциативном обучении принимала первичная слуховая кора А1, формирующая «высшие» сигналы и обеспечивающая когнитивные надстройки. Именно эта область отвечала за процесс быстрого обучения, кодируя связь «стимул — действие — награда».
Когда мыши усвоили новые навыки и выполняли задания без ошибок, активность в слуховом коре снижалась, становясь «ненужной» для выполнения привычной задачи. Ученые по нейронной активности распознавали «естественные» ошибки от «намеренных».
Новые исследования утверждают, что полученные результаты применимы к многим видам животных и человеку. Было показано, что информацию можно усвоить быстрее, чем считалось раньше. Ученые также отметили, что области мозга, отвечающие за первичную обработку сигналов, могут играть ключевую роль в формировании ассоциаций и механизмов обучения на ошибках.