Новые навыки «вписали» в мозг

Человек и животные осваивают навыки, обучаясь на собственном опыте. Однако ученым из США удалось без явного обучения и физических манипуляций внести в мозг шаблон активности. Это позволило людям усвоить информацию и заставило по-другому воспринимать визуальные образы.

Чтобы человек усвоил ранее неизвестную информацию или смог уверенно делать что-то новое, он должен научиться на собственном опыте, под чьим-то руководством, по инструкции. Мозг обрабатывает полученные знания, и в результате формируются новые нейронные связи. Предыдущие исследования показали, что важную роль в этом процессе играет сон, поскольку во время отдыха мозг кристаллизует воспоминания и проектирует реальность с учетом недавно полученных сведений.

Специалисты из Университета Рочестера, Йельского и Принстонского университетов (все — в США) разработали метод, который позволяет «вписывать» в мозг новые знания и навыки без явного обучения и каких-либо физических манипуляций. Результаты эксперимента опубликовал научный журнал Proceedings of the National Academy of Sciences. Участники исследования находились в аппарате функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), чтобы ученые могли отслеживать активность их головного мозга в режиме реального времени. Добровольцам показывали колеблющиеся фигуры на экране и просили попробовать остановить их исключительно с помощью мыслей.

Исследователи заранее определили, какой должна быть активность головного мозга, чтобы у участников эксперимента получилось прекратить движение фигур. Когда люди выполняли задание, авторы статьи визуализировали активность их мозга в режиме реального времени и с помощью специального механизма давали посекундную обратную связь, как бы направляя мозг к известному шаблону поведения. Этот процесс назвали «лепкой» мозговой активности. Фигуры на экране переставали двигаться, когда активность мозга у участника исследования совпадала с целевым паттерном. Это означало, что человек смог успешно смог воспроизвести не привычный, а заданный учеными образ объекта. Исследователям фактически удалось передать людям информацию о новых категориях объектов, изменяя не сами категории, а то, как их воспринимает мозг.

«Участники могли реагировать на новые категории объектов и вести себя соответствующим образом, даже не осознавая этих категорий. Это свидетельствует о том, что неявное обучение, то есть способность мозга воспринимать и обрабатывать информацию без осознанного участия, распространяется и на формирование новых нейронных связей», — пояснили авторы статьи. Исследователи надеются, что новый метод станет инструментом клинической практики. По их мнению, модифицируя паттерны мозговой активности, можно помогать нейроотличным пациентам, приближая работу их мозга к нормальным показателям. Кроме того, обнаруженная технология может быть полезна в разработке интерфейсов «мозг — компьютер».