Нейробиологи узнали, почему мыши намеренно ошибаются во время обучения
Ученые из Университета Джонса Хопкинса (США) обнаружили, что мыши запоминают новые навыки быстрее, чем считалось ранее. Однако до их успешной демонстрации намеренно совершают ошибки.
Чтобы изучить взаимосвязь между обучением и нейронной активностью в сенсорной коре головного мозга — части коры больших полушарий, которая получает и обрабатывает информацию от органов чувств, — авторы нового исследования провели серию экспериментов по обучению лабораторных мышей. Статья об этом вышла в журнале Nature.
Исследовательская группа под руководством Селин Дрие (Céline Drieu) и Кишор Кучибхотла (Kishore Kuchibhotla) учила зверьков лизать трубочку при одном звуке и не лизать — при другом. Впервые проследить активность отдельных клеток при обучении «в реальном времени» в сенсорной коре удалось с помощью метода двухфотонной кальциевой визуализации.
Как показали результаты, мыши поняли, что нужно делать примерно за 20-40 попыток. Хотя новообретенное «знание» отразилось в нейронной активности, животные продолжали совершать ошибки: например, лизали трубку в неподходящий момент. Такое поведение, по мнению нейробиологов, свидетельствует о намеренном «экспериментировании» со стороны зверьков.
«Раньше считалось, что для полного усвоения новой задачи мышам требуются сотни или тысячи попыток. Однако зверьки оказались умнее и тестировали границы новой информации, уже зная правила», — объяснил Кучибхотла.
Более того, активное участие в ассоциативном обучении принимала первичная слуховая кора А1 (небольшой участок в сенсорной коре головного мозга), которая формировала «высшие» сигналы и обеспечивала так называемые когнитивные надстройки. Значит, именно эта область была ответственна за процесс быстрого обучения, кодируя связь «стимул — действие — награда».
Интересно, что, когда мыши научились новым навыкам и безошибочно выполняли задания, «высокоуровневая» активность в слуховой коре снижалась (то есть становилась «не нужна» для рутинного выполнения задачи). По паттернам нейронной активности ученые также смогли различить «естественные» ошибки от «намеренных».
Полученные результаты, по мнению авторов нового исследования, применимы ко многим видам животных и даже к человеку и показали, что информацию можно усвоить быстрее, чем считалось до сих пор. Ученые также отметили, что области головного мозга, ответственные за первичную обработку сигналов, могут играть критически важную роль в формировании ассоциаций и механизмов обучения на ошибках.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии