У нашего мозга всегда есть «план Б», выяснили нейрофизиологи

Фото: Pascal/flickr

В серии экспериментов испытуемым предлагалось довести курсор до одной из двух мишеней, при этом в некоторых случаях «правильная» цель сообщалась участникам только в самый последний момент. Оказалось, что получаемый при этом сенсомоторный сигнал обратной связи является усреднением по корректирующим реакциям, соответствующим каждой из целей.

Результаты недавних исследований позволили предположить, что в ситуации выбора из нескольких мишеней мозг способен одновременно подготовить несколько конкурирующих стратегий действий и лишь затем выбрать из них одну. Такие данные подтверждаются эмпирическими наблюдениями: когда человеку нужно дотянуться рукой до одного предмета из набора, первоначальное движение направлено именно в центр группы, а затем корректируется. Авторы данной работы обратили внимание на сложную сенсомоторную систему обратной связи, которая принимает участие в корректировке движений. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

В эксперименте принимали участие восемь испытуемых-правшей, которым предлагалось управлять курсором с помощью роботизированного манипулятора. Схема экспериментальной установки показана на рисунке.

Схема эксперимента. Иллюстрация из статьи


Во время осуществления манипуляций, участники экспериментов не видели свою руку, а за движением курсора наблюдали в зеркале. При проведении каждого испытания звучали пять звуковых сигналов с периодичностью 0,6 секунды. Первые три давали участникам время подготовиться, четвертый означал начало движения, а пятый отмечал момент достижения цели. В качестве целей выступали два прямоугольника одинаковой высоты, но разной ширины, причем более узкий располагался по центру широкого. В разных экспериментах испытуемые узнавали цель сразу, в середине пути или же в самом конце.

Анализ движений курсора показал прежде всего, что коэффициент обратной связи при достижении узкого прямоугольника был выше, чем при достижении широкого. Также оказалось, что, даже когда цель становилась известна в самом начале испытания, у участников наблюдалась повышенная (по сравнению с испытаниями, в которых цель была достоверно известна) обратная связь в течение еще 100 миллисекунд. По словам автором исследования, такой остаточный эффект ранее не был нигде описан. Кроме того, испытания с поздним определением мишени показали сигнал обратной связи, который можно достоверно аппроксимировать усредненными данными по двум одноцелевым экспериментам. Таким образом, показано, что мозг заранее вычисляет несколько конкурирующих стратегий управления движениями и «держит в уме» их обе до последнего момента.

«Понимание того, как мозг первоначально представляет и осуществляет выбор между конкурирующими стратегиями, является фундаментальным вопросом в нейронауках о принятии решений», — отмечают авторы исследования.
Теги:

Читать еще на Чердаке: