Hitech logo

Медицина будущего

Мозг сначала формирует действия и только потом подстраивает под них восприятие

TODO:
Светлана МасловаСегодня, 12:19 PM

Команда ученых из США предложила радикально пересмотреть одно из базовых представлений о работе мозга. Согласно новой гипотезе, мозг человека не реагирует на окружающую реальность, а планирует действия заранее и только потом корректирует их на основе полученной сенсорной информации. То есть мозг сначала готовит реакцию, а затем воспринимает стимул. Это опровергает базовые догмы нейробиологии и полностью меняет классическую модель «стимул — обработка — реакция». Авторы подкрепляют свою идею анатомическими и физиологическими данными.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Новая теория команды из США заявляет, что мозг человека сначала формирует возможные действия и только потом воспринимает окружающую реальность, сообщается на сайте Массачусетского технологического института.  По словам авторов, это полностью меняет классическую модель «стимул — обработка — реакция» и может объяснить, как возникают ошибки восприятия и психические расстройства.

Классическая теория когнитивной науки утверждает, что мозг сначала собирает сенсорную информацию, затем сравнивает ее с хранящимися в памяти прототипами и только после этого определяет категорию объекта. Например, увидев животное, человек анализирует его форму, звук и поведение, чтобы понять, что это собака. Авторы новой работы считают такую модель устаревшей и в корне неверной.

По их мнению, мозг действует наоборот: он заранее формирует предсказания и планы действий, а затем под них подстраивает восприятие.

Таким образом, категория — это не фиксированное представление, а временная конструкция, возникающая в зависимости от текущих целей и потребностей. Например, встреча с собакой может привести к разным категориям и, соответственно, разным действиям. В незнакомом месте мозг может выбрать стратегию избегания, а в привычной обстановке — взаимодействия.

Таким образом, категория формируется как часть системы предсказания и сразу связана с моторными планами.

Восприятие становится вторичным процессом, который лишь уточняет уже выбранную стратегию.

«Мозг сначала готовит реакцию, а затем воспринимает стимул. То есть, мозг не реагирует, а планирует», — прокомментировала соавтор работы Лиза Фельдман Барретт.

Авторы подкрепляют эту идею анатомическими и физиологическими данными. Одно из ключевых наблюдений связано с архитектурой коры мозга. По мере продвижения сигналов от органов чувств к высшим отделам информация сжимается и обобщается: множество нейронов передают данные меньшему числу более связанных клеток, что способствует формированию абстракций.

Еще более важным оказалось соотношение сигналов: до 90% связей в зрительной коре представляют собой обратные сигналы, идущие от памяти к сенсорным областям. Это означает, что мозг активно «навязывает» интерпретацию входящей информации, а не просто принимает ее.

Дополнительные данные получены из исследований мозговых волн. Бета-ритмы, связанные с целями и планами, ограничивают активность гамма-ритмов, которые несут сенсорную информацию. Это показывает, что высокоуровневые процессы управляют тем, какие сигналы будут восприняты и как именно.

Такая модель объясняет, почему мозг способен быстро реагировать в условиях неопределенности.

«Если бы он сначала полностью анализировал стимулы, а потом принимал решения, реакции были бы слишком медленными», — уверены авторы. Предсказание позволяет действовать на опережение и корректировать поведение по мере поступления новых данных.

Новая теория также предлагает интерпретацию некоторых психических расстройств. Например, депрессия может быть связана с чрезмерно широкими категориями, когда мозг склонен интерпретировать разные ситуации как угрозу или критику. В случае аутизма, напротив, наблюдается недостаточная обобщенность, из-за чего человеку сложнее распознавать сходство между ситуациями.