Когда мы выполняем задачи, определенные области мозга становятся более активными — например, если мы движемся, задействуется моторная кора, а если мы смотрим на картинку, активна зрительная кора. Но что происходит, когда мы явно ничего не делаем?
В 2001 году ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета обнаружили, что ряд областей мозга оказался более активным во время таких состояний покоя. Эта сеть получила название «сеть с режимом по умолчанию» (DMN). Хотя с тех пор он был связан, среди прочего, с мечтаниями, размышлениями о прошлом, планированием будущего и творчеством, его точная функция неясна.Аномальная активность DMN связана с множеством расстройств, включая болезнь Альцгеймера, шизофрению, синдром дефицита внимания / гиперактивности (СДВГ) и нарушения сознания.
Однако ученые не смогли показать определяющую роль в человеческом познании.Теперь, в исследовании, опубликованном сегодня в Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из Кембриджского университета показали, что DMN играет важную роль, позволяя нам переключаться на «автопилот», когда мы знакомы с задачей.В исследовании 28 добровольцев приняли участие в задании, лежа внутри сканера магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Функциональная МРТ (фМРТ) измеряет изменения уровня кислорода в головном мозге как показатель нейронной активности.В задании участникам показали четыре карты и попросили сопоставить целевую карту (например, два красных ромба) с одной из этих карт.
Было три возможных правила — соответствие по цвету, форме или номеру. Добровольцам не рассказали об этом правиле, они должны были выработать его самостоятельно путем проб и ошибок.Наиболее интересные различия в активности мозга наблюдались при сравнении двух этапов задачи — приобретения (когда участники изучали правила методом проб и ошибок) и применения (где участники выучили правило и теперь применяли его).
На этапе приобретения дорсальная сеть внимания, которая была связана с обработкой информации, требующей внимания, была более активной. Однако на этапе приложения, когда участники использовали правила, полученные из памяти, DMN была более активной.
Важно отметить, что на этапе применения, чем сильнее взаимосвязь между активностью DMN и областей мозга, связанных с памятью, таких как гиппокамп, тем быстрее и точнее доброволец сможет выполнить задание. Это говорит о том, что на этапе приложения участники могут эффективно реагировать на задачу, используя правило из памяти.«Вместо того, чтобы пассивно ждать, что с нами что-то случится, мы постоянно пытаемся предсказать окружающую нас среду», — говорит д-р Дениз Ватансевер, который проводил исследование в рамках своей докторской диссертации в Кембриджском университете и сейчас работает в Йоркский университет.«Наши данные свидетельствуют о том, что это позволяет нам делать это в режиме сети по умолчанию.
По сути, это похоже на автопилот, который помогает нам принимать быстрые решения, когда мы знаем, каковы правила окружающей среды. Так, например, когда вы едете на работу утром по знакомому маршруту будет активна сеть по умолчанию, что позволит нам выполнять нашу задачу, не тратя много времени и энергии на каждое решение ».«Старый способ интерпретации того, что происходит в этих задачах, заключался в том, что, поскольку мы знаем правила, мы можем мечтать о том, что мы собираемся пообедать позже, и DMN срабатывает», — добавляет старший автор д-р Эммануэль Стаматакис из отдела Анестезия в Кембриджском университете. «Фактически, мы показали, что DMN не является сторонним наблюдателем в этих задачах: она играет важную роль, помогая нам выполнять их».
Это новое исследование поддерживает идею, изложенную Даниэлем Канеманом, лауреатом Нобелевской премии по экономике 2002 года в его книге «Мышление, быстро и медленно», о том, что существуют две системы, которые помогают нам принимать решения: рациональная система, которая помогает нам принимать взвешенные решения, и быстрая система, которая позволяет нам принимать интуитивно понятные решения — новое исследование предполагает, что последняя система может быть связана с DMN.Исследователи считают, что их результаты имеют отношение к травмам головного мозга, особенно после черепно-мозговой травмы, когда проблемы с памятью и импульсивностью могут существенно подорвать социальную реинтеграцию.
Они говорят, что результаты могут иметь отношение к расстройствам психического здоровья, таким как наркомания, депрессия и обсессивно-компульсивное расстройство, когда определенные модели мышления управляют повторяющимся поведением, а также механизмы действия анестетиков и других препаратов на мозг.