Как ожидание влияет на обучение

Наш мозг делает прогнозы на основе опыта во время эпизодов обучения. Исследователи обнаружили, что ожидания во время предсказаний влияют на активность различных мозговых сетей.

Во время обучения мозг – это механизм прогнозирования, который постоянно создает теории о нашей среде и регистрирует, верно ли предположение или нет. Команда неврологов показала, что ожидания во время этих предсказаний влияют на активность различных мозговых сетей. Д-р Бин Ванг, д-р Лара Шлаффке и доцент д-р Буркхард Плегер из неврологической клиники Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil сообщают о результатах в двух статьях, которые были опубликованы в марте и апреле 2020 года в журналах Cerebral Cortex и Journal of Neuroscience.

Нейробиологи определили две ключевые области мозга: таламус, который играет центральную роль в принятии решений и с другой стороны, островковая кора, которая особенно активна, когда ясно, было ли принято правильное или неправильное решение. «Ожидание во время обучения регулирует специфические связи в мозге и, следовательно, предсказание восприятия, относящегося к обучению», – говорит Буркхард Плегер.

28 участников получали тактильный стимул A или B на указательном пальце в каждом испытательном цикле. Нажатием кнопки они должны были предсказать, будет ли последующий тактильный стимул таким же или нет. Вероятность A и B постоянно менялась, и участнику приходилось учиться от предсказания к предсказанию.

Анализ стратегии

Во время теста активность мозга участников была исследована с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии(фМРТ). Исследователи особенно интересовались пробными прогонами, в которых участники меняли свою стратегию принятия решений. Они задали вопрос, в какой степени изменение ожиданий повлияло на активность мозга.

Исследователи выделили две области мозга: таламус и островковая кора. Таламус обрабатывает информацию, поступающую из органов чувств или других областей мозга, и передает ее в головной мозг. Это также называется вратами в сознание.

Новая роль для таламуса

Используя функциональные магнитно-резонансные изображения, исследователи смогли показать, что различные мозговые связи между префронтальной корой и таламусом были ответственны за поддержание стратегии обучения или изменение стратегии. Чем выше ожидания до принятия решения, тем скорее будет поддерживаться стратегия и тем ниже будет сила этих связей. При низких ожиданиях произошла смена стратегии, и регионы мозга начали гораздо сильнее взаимодействовать друг с другом. «Мозг, кажется, особенно активен, когда необходимо изменить стратегию обучения, в то время как для поддержания стратегии требуется значительно меньше энергии», – заключает Плегер.

С помощью этого аппарата участники получили тактильную стимуляцию

«До сих пор таламус рассматривался, как переключатель», – добавляет нейробиолог. «Наши результаты подчеркивают его роль в более высоких когнитивных функциях, которые помогают принимать решения во время обучения. Таким образом, таламус – это не только ворота в сенсорное сознание, теперь его связывают с когнитивными процессами, которые служат, например, для принятия решений».

Влияние на сенсорное восприятие

Островная кора, с другой стороны, участвует в восприятии, моторном контроле, уверенности в себе, когнитивных функциях и межличностных переживаниях. Эта часть была особенно активной, когда участник уже принял решение, а затем выяснял, прав он или нет. «Различные сети, которые заякорены в островковой коре, регулируются ожиданиями и, таким образом, оказывают непосредственное влияние на сенсорное восприятие в будущем», – сказал Плегер.

Cerebral Cortex, doi:10.1093/cercor/bhaa073

Journal of Neuroscience, doi:10.1523/jneurosci.2904-19.2020

Вас также может заинтересовать:

“Шумные” нейроны ограничивают зрительное восприятие

Действительно ли приложения для тренировок мозга работают?