Предсказание мира является одной из главных задач мозга - ученые
Ученые считают, что мозг изначально устроен так, чтобы не просто пассивно принимать поток ощущений, а активно фильтровать его с помощью памяти и ожиданий.
МОСКВА, 15 апреля. /ТАСС/. Американские исследователи предложили новую теорию того, как мозг использует категории вроде «собака», «опасность» или «еда» для понимания окружающего мира. По их мнению, мозг сначала прогнозирует нужное действие, а уже затем подстраивает под него восприятие, то есть сначала решает, что делать, а потом распознает объект.
Статью с результатами исследования учены опубликовали в журнале Nature Reviews Neuroscience.
Традиционная точка зрения в когнитивной науке предполагает, что мозг сначала собирает сенсорную информацию — например, форму, размер, звук и поведение животного, — затем сравнивает ее с хранящимся в памяти «образцом» собаки и только после этого выбирает реакцию.
Авторы нового исследования считают, что в реальности мозг действует быстрее и практичнее. По их мнению, он с самого начала строит прогноз, какой план действий лучше подходит к ситуации, и уже в рамках этого прогноза придает смысл поступающим сигналам.
Одна из главных задач мозга — предсказывать мир, считаю ученые. По их мнению, на полную обработку информации уходят сотни миллисекунд, а за это время ситуация может уже измениться. Поэтому мозг вынужден заранее готовиться к возможным событиям.
Исследователи приводят простой пример. Если человек идет по незнакомому району и видит впереди собаку, мозг может быстро сформировать категорию «собака как возможная угроза» и выбрать план действий — например, отойти назад и не провоцировать животное. Если же та же собака встречается рядом с домом и хорошо знакома, мозг может отнести ее к другой категории и подготовить совсем иное поведение — подойти и погладить.
То есть, по мысли авторов, категория зависит не только от того, что человек видит, но и от его целей, опыта и ожидаемого действия.
Свою точку зрения авторы подкрепляют данными анатомии и нейрофизиологии. Они указывают, что в коре мозга связи, по которым информация идет «сверху вниз» — от памяти, целей и прошлого опыта к сенсорным зонам, — преобладают над путями, по которым сенсорные сигналы просто поднимаются снизу вверх. В частности, в зрительной коре до 90% синапсов относятся именно к обратным, а не прямым связям.
По мнению исследователей, это значит, что мозг изначально устроен так, чтобы не просто пассивно принимать поток ощущений, а активно фильтровать его с помощью памяти и ожиданий.
Авторы также ссылаются на исследования активности мозга, которые показывают: сигналы, связанные с целями и планами, могут ограничивать и направлять обработку конкретной сенсорной информации. Иными словами, восприятие формируется не само по себе, а в контексте уже выбранного или предполагаемого действия.
Исследователи считают, что такая теория меняет само понимание категоризации. Она оказывается не отдельной интеллектуальной способностью, а одной из базовых функций мозга, которая помогает быстро поддерживать жизнедеятельность организма и эффективно действовать в постоянно меняющемся мире.
По мнению авторов, новый взгляд может быть важен и для медицины. Например, депрессию они предлагают рассматривать как состояние, при котором мозг слишком широко навязывает событиям категории вроде «угроза» или «критика», даже когда это не нужно. А при аутизме, напротив, возможна недостаточная способность обобщать похожие ситуации и выбирать подходящий план действий на основе прошлого опыта.
Авторы работы подчеркивают, что их теория не отменяет роли восприятия, а предлагает иной порядок процессов: сначала предсказание и подготовка, затем уточнение восприятия и обучение на ошибках прогноза.
Статью с результатами исследования учены опубликовали в журнале Nature Reviews Neuroscience.
Традиционная точка зрения в когнитивной науке предполагает, что мозг сначала собирает сенсорную информацию — например, форму, размер, звук и поведение животного, — затем сравнивает ее с хранящимся в памяти «образцом» собаки и только после этого выбирает реакцию.
Авторы нового исследования считают, что в реальности мозг действует быстрее и практичнее. По их мнению, он с самого начала строит прогноз, какой план действий лучше подходит к ситуации, и уже в рамках этого прогноза придает смысл поступающим сигналам.
Одна из главных задач мозга — предсказывать мир, считаю ученые. По их мнению, на полную обработку информации уходят сотни миллисекунд, а за это время ситуация может уже измениться. Поэтому мозг вынужден заранее готовиться к возможным событиям.
Исследователи приводят простой пример. Если человек идет по незнакомому району и видит впереди собаку, мозг может быстро сформировать категорию «собака как возможная угроза» и выбрать план действий — например, отойти назад и не провоцировать животное. Если же та же собака встречается рядом с домом и хорошо знакома, мозг может отнести ее к другой категории и подготовить совсем иное поведение — подойти и погладить.
То есть, по мысли авторов, категория зависит не только от того, что человек видит, но и от его целей, опыта и ожидаемого действия.
Свою точку зрения авторы подкрепляют данными анатомии и нейрофизиологии. Они указывают, что в коре мозга связи, по которым информация идет «сверху вниз» — от памяти, целей и прошлого опыта к сенсорным зонам, — преобладают над путями, по которым сенсорные сигналы просто поднимаются снизу вверх. В частности, в зрительной коре до 90% синапсов относятся именно к обратным, а не прямым связям.
По мнению исследователей, это значит, что мозг изначально устроен так, чтобы не просто пассивно принимать поток ощущений, а активно фильтровать его с помощью памяти и ожиданий.
Авторы также ссылаются на исследования активности мозга, которые показывают: сигналы, связанные с целями и планами, могут ограничивать и направлять обработку конкретной сенсорной информации. Иными словами, восприятие формируется не само по себе, а в контексте уже выбранного или предполагаемого действия.
Исследователи считают, что такая теория меняет само понимание категоризации. Она оказывается не отдельной интеллектуальной способностью, а одной из базовых функций мозга, которая помогает быстро поддерживать жизнедеятельность организма и эффективно действовать в постоянно меняющемся мире.
По мнению авторов, новый взгляд может быть важен и для медицины. Например, депрессию они предлагают рассматривать как состояние, при котором мозг слишком широко навязывает событиям категории вроде «угроза» или «критика», даже когда это не нужно. А при аутизме, напротив, возможна недостаточная способность обобщать похожие ситуации и выбирать подходящий план действий на основе прошлого опыта.
Авторы работы подчеркивают, что их теория не отменяет роли восприятия, а предлагает иной порядок процессов: сначала предсказание и подготовка, затем уточнение восприятия и обучение на ошибках прогноза.
