Ученые объяснили, почему люди быстрее учатся на важном жизненном опыте

Фото из открытых источников

Воспоминания о важных событиях, связанных с обучением, — например, о первом штрафе водителю за превышение скорости — гораздо более чёткие по сравнению с воспоминаниями о повседневных событиях, например, о том, что кто-то ел на ужин две недели назад. Это связано с тем, что человеческий мозг настроен на обучение через полезные ассоциации. 

Исследователи Университета Карнеги-Меллона выявили особые нейронные связи, особенно чувствительные к этому процессу познания причинно-следственных связей. Это открытие, хотя и кажется интуитивно понятным, может иметь широкое значение для понимания того, как люди учатся, и помочь найти новые способы решения учебных задач.

«Если вы смотрите в окно и видите тёмные тучи, вы знаете, что собирается дождь и вам понадобится зонтик», — говорит соавтор исследования Юнсол Пак. «Достаточно одного-двух ливней, чтобы понять, что на эту закономерность стоит обратить внимание. Если бы в альтернативной вселенной цвет неба никак не был связан с погодой, мы бы вообще не смотрели наверх».  

Происхождение мозга при первом опыте и то, как мозг определяет, имеет ли это значение, является предметом нового исследования лаборатории Барт, которое фокусируется на том, как память и обучение формируют мозг. 

«Наш мозг запрограммирован на понимание того, как одно явление вызывает другое», — сказала Элисон Барт, профессор естественных наук в Колледже наук Меллона и член Института нейронауки. «И когда вы впервые пытаетесь чему-то научиться, это совершенно особый момент».

Исследователи изучали, как связь между двумя разными типами нейронов — клетками, передающими информацию в разные области мозга, — меняется в ответ на новый учебный опыт. Они обнаружили, что сила этой связи менялась только в том случае, если опыт был значимым. Эти нейроны расположены в сенсорной коре — области мозга, которая есть и у других животных, например, у коров и собак. Это означает, что данное открытие может иметь более широкое значение и помочь исследователям понять, как обучаются самые разные животные. 

«Мы наблюдали эти изменения в мозге только тогда, когда что-то было полезно для изучения», — говорит Пак. «Если же изучать было нечего, изменений не было».

Парк с командой изучали поведение мышей, используя их в качестве модели для понимания того, как происходит обучение в мозге. Она наблюдала за реакцией мышей в трёх различных ситуациях. В одной группе, когда мыши получали дуновение воздуха на вибриссы (стимул), они всегда получали вознаграждение. В другой группе, когда мыши получали дуновение воздуха, они получали вознаграждение иногда, но не всегда. В третьей группе мыши получали вознаграждение без какого-либо стимула. Когда вознаграждение было ненадёжным, Парк наблюдала два важных момента: мыши быстро учились игнорировать стимул, и поведение нейронов не менялось.

«Это означает, что мозг каким-то образом может различать, есть ли полезная ассоциация, которую можно создать, или нечему учиться», — говорит Пак. 

Барт считает, что исследования показывают, что мозг готов к обучению новому. «Изучение чего-то нового невероятно полезно. И это показывает, что наш мозг очень чувствителен к вещам, имеющим смысл», - говорит Барт.