Исследование на мышах показало важность игнорирования отвлекающих стимулов во время обучения.
Это перевод интервью с международной командой ученых из университета Нью-Йорка журналу Sciencedaily. Оригинал можно прочитать здесь: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/11/211110131631.htm
Когнитивная тренировка, спроектированная специально для того, чтобы сфокусироваться на важном деле и игнорировать ненужное может сильно улучшить обработку информации мозгом, включая способность «учиться обучению» — такое открытие было сделано на основе экспериментов на мышах.
«Каждый учитель знает — просто воспроизведение информации, которую мы получили в школе – это вовсе не образовательный процесс» — говорит Андре Фентон, профессор нейронаук в университете Нью-Йорка и главный автор исследования, которое было опубликовано в журнале «Nature». «Вместо того, чтобы использовать наш мозг для простого хранения информации, которую мы можем вспомнить позже, с правильной ментальной тренировкой мы также можем «учиться» обучению – что делает нас более адаптивными, умными, гибкими, осознающими».
Исследователи недавно изучали механизм памяти – в особенности, то, как нейроны хранят информацию, полученную из опыта, так чтобы ее можно было вспомнить позже. Однако менее известно то, какие нейробиологические процессы лежат за умением «учиться обучению»- механизмы, которые используются мозгом, чтобы идти дальше простого воспоминания и использовать прошлый опыт по-новому.
Лучшее понимание этого процесса позволит разрабатывать новые методы по улучшению обучения, новые точные когнитивные терапевтические приемы для таких болезней, как тревога, шизофрения и других форм ментальных болезней.
Чтобы исследовать этот процесс, ученые провели серию экспериментов на мышах, которые оценивали их способность учиться решать когнитивные задачи. Перед оценкой, некоторые мыши прошли процедуру под названием «Тренировка когнитивного контроля» (ТКК). Их помещали в коробку с медленно вращающейся ареной и учили избегать определенного места пола коробки, где мыши получали удар током, вне вращающейся арены. Это место помечалось при помощи визуальных стимулов, но чтобы избежать шока от стационарного пола мышам нужно было пройти по самой вращающейся арене, на которой также были расположены места с током. Мыши прошедшие такую тренировку сравнивались с контрольной группой. Одна контрольная группа также научилась избегать места с током на полу, но при этом им не приходилось игнорировать места с током на вращающейся арене.
При использовании вращающейся арены методология избегания места была ключевой для эксперимента, как отмечали ученые, потому что механизм включает в себя анализ пространственный информации, разделение окружения на стационарные и двигающиеся компоненты. Ранее, лабораторный опыт показал, что для того, чтобы избежать удара током на вращающееся арене необходимо использовать гиппокамп, центр памяти и навигации мозга, а также длительную активность молекулы (проеин киназ М-зета), которая имеет критичную роль в увеличении нейронных связей и создании долговременной памяти.
«Если кратко, — были молекулярные, физиологические и поведенческие причины проверить долгосрочную память об избегании места в гиппокампе, так же как и теории о том, как можно улучить упорство при избегании» – объясняет Фентон.
Анализ нейронной активности в гиппокампе во время ТКК подтвердил, что мыши использовали важную информацию для избегания шока и игнорировали вращающиеся отвлекающие стимулы. Примечательно, что процесс игнорирования отвлекающих стимулов был ключевым для того, чтобы «научиться» обучаться мышам, так как это позволило им делать новые когнитивные задачи лучше тех мышей, что не прошел через ТКК. Исследователи смогли измерить, что ТКК улучшает способность гиппокампа мышей обрабатывать информацию. Гиппокамп – ключевая часть мозга для формирования долгосрочной памяти, а также пространственной навигации и ТКК улучшило его работу на месяцы вперед.
Исследование показало, что 2 часа ТКК провоцирует мышей «учиться» обучению и этот процесс сопряжен с увеличением активности ключевого региона мозга, ответственного за память» — констатирует Фентом. «Следовательно, мозг становится более эффективным в преодолении шумной, не относящийся к делу информации. И соответственно улучшает обработку входной информации»