Ученые из Северо-Восточного университета пересмотрели модель работы мозга

Группа ученых из Северо-Восточного университета (США) провела исследование, результаты которого ставят под сомнение традиционное понимание работы человеческого мозга. Согласно их выводам, мозг не только реагирует на внешние стимулы, но и активно предсказывает события, происходящие вокруг нас. Данные исследования были опубликованы в научном журнале Nature Reviews Neuroscience (NRN).

Авторы работы оспаривают классическую модель «стимул — познание — реакция», которая подразумевает, что человек сначала получает сенсорную информацию, а затем обрабатывает ее, прежде чем принимать какое-либо решение. На основании своих данных исследователи утверждают, что мозг функционирует иначе: он формирует ожидания и готовит возможные действия еще до поступления сигналов от органов чувств, опираясь на прошлый опыт и текущие задачи.

Это открытие подчеркивает, что наше восприятие мира в значительной степени зависит от контекста. Например, находясь в незнакомом месте, человек может интерпретировать собаку как потенциальную угрозу и заранее «разработать» стратегию отступления. В то время как в привычной обстановке тот же объект будет восприниматься как безопасный.

Исследователи объясняют полученные результаты особенностями работы мозга. В коре головного мозга преобладают нисходящие связи, которые идут от областей памяти к сенсорным зонам. По оценкам авторов, около 90% синапсов в зрительной коре функционируют именно в этом направлении, что позволяет мозгу «фильтровать» входящие сигналы через призму прошлого опыта.

Дополнительные МРТ-исследования продемонстрировали, что различные типы мозговых волн играют ключевую роль в этом процессе. Например, бета-волны, которые связаны с планированием и ожиданиями, могут подавлять гамма-волны, отвечающие за обработку сенсорной информации. Если предсказание оказывается неверным, мозг фиксирует ошибку и корректирует свои модели, что способствует обучению.

Кроме того, новая концепция помогает объяснить некоторые особенности психических состояний. Так, при депрессии мозг может чрезмерно обобщать ситуации, воспринимая их как угрозу, в то время как при аутизме наблюдается обратная проблема — недостаточное обобщение и трудности с адаптацией к новым условиям.

Эти результаты подчеркивают важность дальнейших исследований, которые могут привести к новым подходам в понимании работы мозга и психического здоровья. Ранее также было объявлено о диете, способствующей сохранению здоровья мозга в пожилом возрасте.