Как вспышка света может помочь мозгу освоить новые навыки

Новое исследование ученых из Университета Отаго предложило свежий взгляд на классический опыт с собакой Павлова и прояснило, как наш мозг учится новому. В исходном эксперименте 1890-х годов физиолог Иван Павлов приучил собак связывать щелчок или звонок с предстоящей едой, раз за разом давая корм после звука. Связь закрепилась так прочно, что у собак начинала выделяться слюна на сам звук, даже без кормления.

В новой работе ученые воспроизвели это на грызунах, сочетая вспышку света с вознаграждением. По ходу они нашли в мозге механизм, который объясняет, как свет, поначалу ничего не значащий, обретает смысл положительного сигнала, и какую роль это играет в обучении.

«Мы обнаружили, что реакция в сенсорной области мозга — верхнем двухолмии на визуальный сигнал усиливалась при повторном сочетании и оставалась усиленной, если вспышку света затем многократно подавали без вознаграждения», — говорит Джон Рейнольдс, ведущий автор исследования.

Чтобы верхнее двухолмие так усиливалось, нужна была совместная работа двух основных нейромедиаторов, дофамина и серотонина. После усиления визуальный сигнал начинал проходить через двухолмие, напрямую вызывая высвобождение дофамина в области, где обучение действиям приводит к получению вознаграждения. Таким образом, первоначальное формирование сильного представления о ценности вознаграждения через классическое обусловливание начинает вносить вклад в процессы оперантного обусловливания, обучая мозг действиям, необходимым для получения вознаграждения».

Ранее ученые выяснили, что внезапное появление «мушек» перед глазами (помутнений в стекловидном теле) сопряжено с повышенным риском отслойки сетчатки.