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 Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
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.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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