Ученые выяснили, как мозг решает задачи во время отдыха

Американские исследователи обнаружили особенности мозговой активности, которые помогают связывать новый опыт с ранее полученными знаниями. Их работа показывает, что освоение новой информации тесно связано с ее включением в уже сформированную систему представлений. Результаты опубликовала Наука Mail со ссылкой на журнал Nature Communications.

В эксперименте крыс обучали искать награду в лабиринте с шестью возможными местами ее расположения. Каждому месту соответствовало свое сочетание запаха и вкусового сигнала. После того как животные усваивали эти связи, ученые изменяли их: сначала переставляли три комбинации, затем — все шесть. На первых этапах крысы медленно осваивали новые условия, поскольку им приходилось перестраивать привычные ассоциации.

Однако час отдыха вне лабиринта заметно улучшал результаты. Вернувшись к заданию, животные гораздо быстрее находили награду. Исследователи сравнили этот скачок с внезапным озарением: во время покоя мозг объединял свежую информацию с накопленным опытом, что помогало справиться с изменившейся задачей.

Чтобы выяснить, как это происходит, ученые изучили короткие эпизоды согласованной активности в гиппокампе — области мозга, играющей важную роль в работе памяти. Эти высокочастотные колебания продолжались всего 40–80 миллисекунд и возникали во время сна или спокойного бодрствования. Одновременно наблюдались всплески активности в префронтальной коре. Такая координация, по выводам исследователей, участвует в перестройке нейронных связей. Когда ученые подавляли эти колебания электрическими сигналами, улучшение результатов после отдыха исчезало.

Полученные данные поддерживают представление о мозге как о гибкой когнитивной карте: он способен использовать прошлый опыт, чтобы находить новые способы решения задач.

Материал дополняется