Нейробиологи Массачусетского технологического института выявили цепь мозга, которая помогает сопоставлять новые сенсорные сигналы с недавно полученной информацией. Она связывает участок, отвечающий за принятие решений на основе ощущений, с областью, оценивающей степень изменений в поступающих данных. Такой механизм позволяет корректировать действия с учетом прошлого опыта.
Исследование провели на лабораторных мышах, которых обучили определять направление движения точек на экране. Животные учитывали не только текущую картину, но и результаты предыдущих попыток: при похожих сигналах они чаще повторяли удачное решение и меняли неудачное. Результаты работы опубликованы в журнале Science.
Ученые изучили взаимодействие латерального заднего таламуса и передней поясной коры. У человека аналогом первого участка считается пульвинар таламуса, а второй относится к префронтальной коре. По данным исследователей, таламус передает в кору сведения о том, насколько новый сигнал отличается от недавнего, а кора использует их для выбора дальнейшего действия.
Во время экспериментов специалисты фиксировали активность нейронов с помощью двухфотонного микроскопа. Также они применяли оптогенетику — метод искусственного воздействия на активность нервных клеток. Изменение работы цепи влияло на то, как мыши оценивали направление движения точек, причем эффект зависел от различий между текущим и предыдущим сигналами.
Авторы пришли к выводу, что обнаруженная цепь не просто передает сенсорную информацию, а участвует в сравнении новых данных с недавним опытом. Таламус не принимает решение самостоятельно, но направляет в лобную кору оценку произошедших изменений. Затем кора преобразует эти сведения в активность, связанную с окончательным выбором животного.
По мнению ученых, результаты помогают лучше понять базовые механизмы работы мозга. Они также могут быть полезны для исследований аутизма, поскольку у части людей с таким диагнозом отмечаются особенности формирования прогнозов на основе сенсорной информации. Это может проявляться в трудностях с фильтрацией повторяющихся внешних стимулов.
