Человек ежедневно сталкивается с ситуациями, которые требуют гибкости мышления. Так, один и тот же набор сенсорных данных в мозгу может привести к разным решениям в зависимости от контекста. Например, футболист при пенальти может либо пробить в пустой угол, либо направить мяч в центр ворот, надеясь, что вратарь прыгнет в сторону. Оба варианта основаны на восприятии положения вратаря, но приводят к разным действиям.
Ученые объяснили, как нейронные связи в мозгу влияют на «гибкость» ваших решений
Гибкость мозга позволяет человеку принимать разные решения в схожих ситуациях. При этом исследования показывают, что в зависимости от контекста мозг либо использует уже существующие нейронные связи, либо создает новые. Вот чем поразили ученые!
Unsplash
Как же мозг обеспечивает эту гибкость?
Как мозг адаптируется к новым ситуациям
- Нейробиологи из Немецкого центра приматов (DPZ), Германия, изучили, какие механизмы позволяют мозгу адаптироваться к изменяющимся условиям.
- Новое исследование показало, что в зависимости от ситуации мозг может либо повторно использовать уже существующие нейронные пути, либо формировать новые связи для выполнения задачи.
- Этот процесс объясняет, почему люди по-разному адаптируются к новым ситуациям: иногда адаптация происходит быстро, а в других случаях нужны значительные усилия.
Эксперимент с приматами
Для изучения когнитивной гибкости немецкие ученые провели эксперимент с макаками-резусами.
Обезьяны выполняли задачу по планированию движений рук в двух разных контекстах:
- использование уже изученного правила — обезьяны должны были либо указать на цель на экране, либо выбрать противоположную сторону;
- адаптация к измененным условиям восприятия — задание выполнялось в условиях зеркального изображения, что требовало полной перестройки моторных навыков животного.
Так, запись активности нейронов показала, что мозг работает по-разному в указанных двух сценариях.
Два механизма когнитивной гибкости
- 📌 1. Использование уже существующих нейронных связей
Когда обезьяны действовали в рамках уже знакомых правил, их мозг задействовал ранее сформированные нейронные схемы. Это позволяло выполнять задачу без необходимости перестраивать нейронные связи.
- 📌 2. Создание новых нейронных паттернов
В условиях измененного сенсорного восприятия мозг приматов не мог опираться на прежний опыт, а потому главный орган формировал новые нейронные структуры, позволяя обезьянам адаптироваться к новому способу выполнения задачи.
Результаты эксперимента показали, почему адаптация к различным изменениям происходит с разной скоростью.
Например, изучение нового языка требует формирования новых нейронных связей, в то время как смена места работы часто использует уже имеющиеся когнитивные шаблоны.
Как нейроны влияют на повседневную жизнь?
- Обучение и привычки
Когда мы осваиваем новые навыки, наш мозг либо использует уже знакомые шаблоны (например, при изучении родственного языка), либо перестраивает связи (если новый навык не имеет аналогов в предыдущем опыте).
- Социальное взаимодействие
Результаты нового исследования также могут объяснить, почему адаптация к разным социальным контекстам требует различных усилий. Так, общение в дружеской беседе и переговоры с конкурентами задействуют разные нейронные механизмы.
- Физическая активность и спорт
Переход от одной спортивной дисциплины к другой может быть легким (например, между футболом и гандболом) или сложным (между бегом и фигурным катанием) в зависимости от необходимости перестраивать нейронные связи.
Эксперты заключают: гибкость мозга — это сложный процесс, который позволяет адаптироваться к изменяющимся условиям. Иногда достаточно активировать уже существующие нейронные схемы, а в других случаях требуется перестроение связей. Эти механизмы объясняют, почему одни изменения мы воспринимаем легко, а другие требуют длительной адаптации.