Рабочая память человека и животных не производит информационного шума

Проблема шума в теории информации известна давно: специалисты знают, как шум возникает, от чего зависит его количество и как с ним бороться. Поскольку наш мозг — это тоже информационная система, естественно было бы предположить, что шум существует и в нейронных электрохимических сигналах. Однако при изучении нейронного шума возникают большие сложности: мозг не машина, легко в него не залезешь.

В работе исследователей из Принстонского университета (США), опубликованной в журнале Science, предпринята попытка описать, за счёт чего происходит зашумление информационных потоков в мозге. Очевидно, что чем сильнее шум, сопровождающий какие-то полезные данные, тем сложнее нам принять решение. Чтобы понять, где возникает затруднение, учёные ставили следующий опыт: человек с двух сторон слышал щелчки, причём частота их варьировалась, и звучали они одновременно слева и справа. От испытуемого требовалось сказать, с какой стороны щелчков больше (не чаще, а именно больше).

Очевидно, что подсчёт щелчков должен зависеть от памяти, в которой записывалась бы информация от предыдущего раздражителя. Можно предположить, что шум возникает как раз здесь, то есть память засоряется информацией о других стимулах. Однако исследователи пришли к выводу, что память работает «бесшумно», то есть посторонняя информация на принятие решения не влияет. Основной же шум, который мешает мозгу, возникает раньше, на этапе восприятия и различения нужного сигнала. С известной долей огрубления это можно сравнить с беседой сразу с несколькими людьми: вы можете поддерживать разговор с теми, кто сидит слева и справа, даже если они говорят о разных вещах, но если разговор ведётся в шумном месте, сложностей в общении не избежать.

Согласно представленной модели, мозг накапливает стимулы, и накопленная масса превращается в некий образ явления. Чем больше стимулов поступает, тем чётче очерчивается образ и тем вернее будет решение, которое нужно принять. Таким образом, с помощью наложения и совмещения стимулов мозг избавляется от зашумляющих деталей.

Такие же результаты авторы получили в опытах на крысах, так что, по-видимому, речь идёт о каком-то базовом свойстве мозга, относящемся не только к человеку. Однако пока что эта модель относится только к когнитивной психологии, и для её физиологического подтверждения потребуются кропотливые исследования уже на клеточном уровне.

Подготовлено по материалам Medical Xpress.