Как множество нейронов в мозге приходят к одному решению

Каждый день человек принимает сотни решений. Однако до сих пор ученые не знали, что происходит в этот момент в нашем мозге. Американские ученые выяснили, что стоит за этим процессом на уровне нейронов.
Анна Мартынова
Анна Мартынова
Как множество нейронов в мозге приходят к одному решению
Freepik
В одной и той же ситуации люди могут поступить по-разному. Например, два водителя видят пробку. Один решает резко встроиться в поток, а другой предпочитает осторожно притормозить. Почему?

Ученые из Принстона, Стэнфорда и других американских университетов провели эксперимент с макаками. Исследование было опубликовано в журнале Nature.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Специалисты показывали обезьянам экран с красными и зелеными точками. Тем нужно было определить, какого цвета больше. В легких случаях преобладание было очевидным — 80/20, а сложных почти незаметным— 55/45.

Во время принятия решений ученые фиксировали активность нейронов в премоторной коре — области мозга, отвечающей за подготовку к действиям.

Запись и моделирование, исследование
Запись и моделирование активности спайков во время принятия решений
Nature
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ученые ожидали, что нейроны будут работать согласованно. Однако каждая клетка реагировала по-своему — одна активировалась на красный цвет, другая на зеленый. Реакции менялись от попытки к попытке. А в сложных случаях ситуация усугублялась — нейроны словно спорили между собой.

Чтобы разобраться, исследователи создали компьютерную модель. Она показала, что за кажущимся беспорядком скрывается система.

«Представьте себе это как группу лыжников, спускающихся с горы. Каждый из них предпочитает немного разный путь, но все они сформированы одним и тем же склоном под ними. Точно так же каждый нейрон имеет свои предпочтения и активность, но группа клеток вместе совершает скоординированное путешествие и постепенно переходит в стабильное состояние, которое представляет собой решение»
Татьяна Энгель доктор философии, доцент Принстонского института неврологии

При шизофрении или биполярном расстройстве этот механизм дает сбой. Ученые считают, что новые данные могут помочь создать более эффективные методы лечения.