Нейробиологи выяснили, как мозг предсказывает ближайшее будущее
Чтобы нажать на педаль газа за долю секунды до переключения светофора, мозгу нужны два разных нейронных «хронометра»: один в своей работе опирается на чувство ритма, а другой — на предыдущий опыт. К такому выводу пришли нейробиологи из Калифорнийского университета (Беркли) Ассаф Бреска (Assaf Breska) и Ричард Айври (Richard Ivry), статья которых опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Свое открытие Бреска и Айври сделали, проводя эксперименты с участием пациентов с болезнью Паркинсона, при которой страдают так называемые базальные ядра — области, расположенные в основании больших полушарий мозга, отвечающие за двигательную функцию и мышление, — и пациентов с дегенерацией мозжечка (отдела, отвечающего за координацию движений, мышечный тонус и равновесие). Обеим группам пациентов демонстрировали последовательности красных, белых и зеленых квадратов, которые с меняющейся скоростью загорались на экране компьютера. Участникам нужно было нажать кнопку в момент, когда они видели зеленый квадрат. При этом появление белого квадрата всегда предупреждало пациентов о том, что сейчас появится зеленый.
В одной серии квадраты всегда сменяли друг друга в одном и том же устойчивом ритме, и пациенты с дегенерацией мозжечка, в отличие от пациентов с болезнью Паркинсона, хорошо улавливали этот ритм, что помогало им справляться с заданием. В другой серии появление разноцветных квадратов подчинялось более сложному сценарию, с разными временными интервалами между изображениями. Этот вариант оказался более легким для пациентов с болезнью Паркинсона, которые в этом случае справлялись с заданием лучше, чем участники с поражением мозжечка.
Это говорит о том, сделали вывод Бреска и Айври, что для предсказания ближайшего будущего мозг использует два различных нейронных механизма. Один внутренний «хронометр», работа которого основана на чувстве ритма, связан с базальными ядрами, поэтому пациенты с болезнью Паркинсона, у которых эти отделы поражены, не могли справиться с «ритмичным» заданием. Второй, интервальный «хронометр», базирующийся на памяти о предыдущем опыте, связан с мозжечком, поэтому пациенты, у которых этот регион поврежден, провалили задание, в котором нужно было запоминать интервалы между появлением квадратов.
«Будь то спорт, музыка, речь или ситуации, требующие распределения внимания — как показывает наше исследование, для хронометража ближайших событий, которые вот-вот произойдут, мозг опирается на два разных сигнальных пути. Работая вместе, эти системы позволяют нам не только существовать в настоящем, но и активно предчувствовать будущее», — поясняют Бреска и Айври.
Ранее нейробиологи выснили, почему вы злы, когда голодны.
