Учёные зафиксировали процесс образования новых знаний в мозгу

Где хранятся воспоминания

Учёным из университета Карнеги — Меллон впервые удалось пронаблюдать, как в мозгу формируются новые концепции, и показать, что это происходит в одних и тех же областях мозга у разных людей. Результаты работы смогут помочь разработать новые методы обучения, а также разобраться в механизме потери памяти при различных расстройствах и травмах мозга

Исследователи уверены, что они смогли раскрыть механизм того, как в мозгу хранятся сведения об определённых объектах, и что они смогли, наблюдая работающий мозг, определить, о каком предмете в данный момент думает человек.

Это исследование объединило две программы университета — Brain-Hub, которая изучает, как структура и работа мозга влияет на сложное поведение, и Simon, которая стремится улучшить технику обучения студентов, так, чтобы это улучшение поддавалось измерениям.

Нейробиолог Марсель Джаст, руководивший исследованием, приводит в качестве примера обучения новой концепции информацию об олингито — маленьком млекопитающем зверьке, который обитает в кронах деревьев в Южной Америке во влажных горных лесах Эквадора и Западной Колумбии. Зоологи впервые нашли и описали его в 2013 году.

Олингито / Википедия

«Миллионы людей читают информацию об олингито и это навсегда меняет структуру их мозга,- поясняет Джаст, профессор когнитивной нейрологии из Колледжа гуманитарных и социальных наук Дитрих, принадлежащего университету Карнеги — Меллон. — И в нашем исследовании мы изучали работу мозга в лабораторных условиях именно в такой момент. Когда люди узнали, что несмотря на то, что олингито хищник, в основном он питается фруктами, то левый внутренний передний отдел мозга сохранил эту информацию в соответствии со своей схемой работы. И новые знания, судя по наблюдениям, сохранились в одних и тех же частях мозга у разных испытуемых — судя по всему, мозг у всех использует одну и ту же систему хранения данных».

Испытуемые во время исследования знакомились с жизнедеятельностью восьми различных вымерших животных. На картинке зелёным цветом обозначены области мозга, в которых испытуемые запомнили место обитания животных, а красным и синим — их предпочтения в еде.

Испытуемые знакомились с информационным блоком о жизни животных в течение часа, а в это время их мозг учёные наблюдали через аппараты функциональной магнитно-резонансной томографии. Во время получения информации определённые части мозга меняли уровень своей активности.

Важным открытым фактом стало то, что для информации по каждому из восьми представленных животных у людей были задействованы свои конкретные области мозга. Поэтому специально разработанной компьютерной программе удалось правильно определить, о каком из только что изученных животных думал испытуемый. В каком-то смысле это было чтение мыслей.

Также оказалось, что для информации о животных, которые были в чём-то сходны между собой, хранящие её активационные области в мозгу получились также сходными. И, кроме того, было подтверждено, что однажды усвоенные знания о животном оставались на своём месте, даже после того, как люди получали дополнительную информацию об этом животном.

Учёные надеются, что подобные исследования, в конечном счёте, могут помочь в изучении того, как студенты понимают более сложные концепции и понятия, и, например, какую именно часть концепции ученик не понимает. Это может помочь в разработке новых систем обучения.

Например, таких

Кроме этого, исследования могут помочь разобраться в том, почему в результате различных болезней, возрастных изменений и травм у человека пропадает доступ к некоторым сохранённым воспоминаниям и навыкам. Потеря концепций может оказаться процессом, обратным их приобретению.

К разгадке работы мозга разные учёные подходят с разных сторон. Психологи пытаются разобраться в логике работы сознания, а физики наблюдают работу нейронов на наноуровне.