Текст уведомления здесь

Категории мышления связаны с ритмами разных областей мозга

Ученые из Массачусетского технологического института (США) показали, на основании чего работает категориальное мышление. В зависимости от степени подобия сравниваемых образов включаются разные ритмы мозга и разные участки коры.
Добавить в закладки
Комментарии

Способность человека и высших животных к категориальному мышлению значительно оптимизирует работу мозга. Некоторые вещи проявляют явное сходство и образуют категорию низкого уровня абстракции по отношению к видимым образам — к примеру, кошки. Другие попадают в одну группу на основании более абстрактных критериев. Так, к категории «животные» можно отнести и кошку, и слона.

Ранее было известно, что ключевую роль в процессе категоризации играют нейроны передней части лобных долей головного мозга, так называемой префронтальной коры. Именно в этой части мозга ученые выбрали две области, в которых снимали показания электроэнцефалограммы у макак, участвующих в эксперименте, причем особое внимание уделялось динамике ритмов мозга.

Было известно, что различающиеся по частоте β-ритм (бета-ритм) и γ-ритм (гамма-ритм) связаны с сигнальными путями двух противоположных направлений. Путь, называющийся «снизу вверх», связан с получением сенсорных сигналов и сопровождается устойчивым γ-ритмом. Другой сигнальный путь — «сверху вниз» — предполагает формирование представлений об окружающей среде через призму ранее усвоенных правил и поддерживается β-ритмом. Ученые предположили, что эти сигнальные пути связаны с формированием категорий низкого и высокого уровня абстракции.

Макакам была предложена игра: сначала на экране перед ними появлялся образ из семи белых кружков на черном фоне — прототип. После этого появлялась следующая картинка — два образа рядом друг с другом: один образ был немного измененным прототипом, а второй относился к другой категории. Обезьянка должна была зафиксировать взгляд на измененном прототипе и получала за это сок. На экране начиналась следующая серия образов. В случае неудачи сеанс повторялся.

Исследователи установили, что в распознавании образов, которые в разной степени отличаются от прототипа, по-разному участвуют выбранные области мозга, а также в это вовлечены разные ритмы. Чем сильнее образ был похож на прототип, тем меньшую степень абстракции несла в себе категория, к которой его относила подопытная макака.

Результаты эксперимента показали, что в этом случае нейрофизиологические процессы усиливались в одной из выбранных областей, где проявлялся устойчивый γ-ритм. Эта область анатомически тесно связана с височными долями головного мозга, которые обслуживают сигнальный путь «снизу вверх», а восприятие предмета в таком случае определяется поиском ответа на вопрос «что?»

Активность второй области отмечалась во время распознавания образов, сильно отличающихся от прототипического, и сопровождалась β-ритмом. Анатомически эта область связана с теменной долей головного мозга и поддерживает процессы создания представлений о сложных отношениях между объектами, как бы отвечая на вопросы «где? как?» Через эту область проходит сигнальный путь «сверху вниз».

Модель категориального мышления, в основе которой лежат разные ритмы и две анатомически разделенные области мозга, включающиеся в процесс на разных уровнях абстракции, принесет пользу в медицине. Известно, что у людей, страдающих аутизмом, снижена способность к категоризации, а у пациентов с диагнозом «шизофрения» нарушены сигнальные пути «сверху вниз» и «снизу вверх».

Исследование опубликовано в журнале Neuron.

Ранее ученые выяснили, что специфическое соотношение нейромедиаторов в мозге, возможно, помогло человеку стать успешным с точки зрения эволюции.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы