Ученые из Массачусетского технологического института (MIT, США) впервые продемонстрировали, что мозг может одновременно удерживать несколько гипотез о текущем местоположении и использовать их для принятия решений при навигации. Это открытие, сделанное на модели мышей, меняет представление о том, как работают пространственная память и мышление.
Результаты опубликованы в журнале Nature Neuroscience и показывают, что ретросплениальная кора (RSC) мозга может не просто хранить информацию, но и оперировать множественными сценариями, позволяя животному действовать в условиях неопределенности.
«До сих пор никто не фиксировал активность нейронов, которая прямо кодирует сразу несколько гипотез и позволяет использовать их для выполнения сложной задачи», — отметил один из авторов исследования Марк Харнетт.
Задача была построена на неочевидных ориентирах. Мышей поместили в круглую арену с 16 отверстиями вдоль стен. Только одно из них приводило к награде. Ориентиры — точки света на полу — были идентичны и видны только вблизи. Мышам приходилось интегрировать собственное положение и направление движения, чтобы определить, какой ориентир указывает на правильный путь.
Ключевой результат: когда животные приближались к неразличимым точкам, нейроны RSC показывали разные паттерны активности, каждый из которых соответствовал определенной гипотезе о местоположении. Когда становилось ясно, где именно находится цель, паттерн «схлопывался» в единственный, отражающий верную гипотезу.
Это открытие также подтверждает более ранние модели ИИ. В сотрудничестве с профессором MIT Илой Фите исследователи сопоставили поведение нейронной сети с поведением мозга животных. В обоих случаях наблюдались низкоразмерные, но высоковзаимосвязанные сети, необходимые для удержания параллельных гипотез.
Будущие исследования направлены на понимание того, как другие участки мозга, например, префронтальная кора, участвуют в подобной обработке информации. Ученые хотят изучить также, как животные учатся ориентироваться в естественной среде без предварительного обучения.
Ранее Наука Mail рассказывала, что мыши пытаются оказать друг другу первую помощь.