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 Чтобы половина Вселенной оказалась заполнена самовоспроизводящимися машинами, достаточно всего одной технологической цивилизации на миллион галактик. К такому выводу астрофизик Дэвид Киппинг пришел, впервые рассчитав последствия парадокса Ферми в космологических масштабах. Результат сделал отсутствие следов внеземного разума еще труднее для объяснения.
Исследователям удалось обнаружить у побережья филиппинского острова Лусон останки «Хофуку Мару» — печально известного японского плавучего концлагеря, подорванного торпедой союзников в 1944 году. Затонувший корабль стал братской могилой более чем для тысячи военнопленных, находившихся на борту.
Международный коллектив ученых обнаружил новую серьезную угрозу ускорения потепления планеты, которая скрывается в высокогорных районах Азии. Исследователи выяснили, что стремительное повышение температур приводит к высвобождению огромных запасов древнего углерода из вечной мерзлоты (замерзшие слои грунта, не оттаивающие годами) Тибетского плато.
Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
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