Исследование группы нейрофизиологов показывает, что мозг не просто реагирует на окружающую реальность, а активно предсказывает события, используя накопленные ожидания и прошлый опыт. Это объясняет, как мы успеваем ловить мяч или выполнять другие быстрые действия, несмотря на длительный процесс обработки визуальной информации.
Традиционно считалось, что главный орган нервной системы обрабатывает изображение, поступающее через глаза, и затем формирует реакцию. Однако один из авторов работы Кристиан Кайзерс поясняет: «Ваш мозг реагирует не на то, что видит глаз, а на то, что он ожидает увидеть. Это позволяет быстрее принимать решения и действовать, так как мозг заранее предугадывает события, давая время телу на подготовку к движению». Поступающие визуальные данные, по сути, лишь уточняют уже сформированные ожидания. Если же реальность не совпадает с ожиданиями, мозг корректирует прогнозы.
Интересно, что прогнозирование применяется не только к своим действиям, но и к действиям других. Соавтор исследования Валерия Гаццола объясняет: «Когда мы выполняем физические действия, например, поднимаем пакет молока, мы предполагаем его вес и ощущение от этого движения. Если он окажется легче, чем ожидалось, то неожиданное несоответствие сразу привлекает наше внимание». То же происходит, когда мы наблюдаем за действиями других. Мы можем предсказать их на основе собственных моторных программ, что обусловлено работой так называемых зеркальных нейронов. Эти нейроны активируются, когда мы видим действия других, помогая нам предугадывать их движения.
Гаццола отмечает, что схожий принцип работает и в отношении эмоций. Когда мы наблюдаем за чувствами других людей, те же участки мозга, которые реагируют на наши собственные эмоции, также активируются. Исследования показывают, что области, связанные с наградой и наказанием, включаются, когда кто-то другой получает поощрение или наказание, что позволяет использовать этот опыт для предсказания эмоциональных реакций окружающих.
Сложность системы предсказаний можно проиллюстрировать примером: представьте, что кто-то нажимает кнопку, вызывая крик актера. В первый раз крик неожиданен, но после нескольких нажатий мозг начинает предвосхищать реакцию. Кайзерс поясняет, что если бы мозг только реагировал на визуальные стимулы, он давал бы одинаковую реакцию каждый раз. Однако, с каждым последующим разом реакция слабеет, так как предсказание становится все точнее.
Ученые утверждают, что некоторые области мозга остаются активными на протяжении всех повторений, а другие наоборот, подавляют свою активность, когда ожидания становятся более точными. Например, премоторная кора, ответственная за планирование движений, подавляет визуальные области, чтобы мы видели не реальность, а ее ожидаемое отображение. Лишь при неожиданном изменении эта блокировка снимается, и мозг пересматривает прогнозы, чтобы более точно реагировать на ситуацию.
Специалисты также связывают нарушение предсказательной системы с аутизмом. У людей с аутизмом система предсказаний может быть менее точно настроена, что делает мир вокруг них менее предсказуемым и приводит к повышенной чувствительности к сенсорным раздражителям. Кристиан Кайзерс сравнивает это с нахождением в шумном зале, где множество стимулов вызывает перегрузку, если предсказательная система работает нестабильно. В таких условиях любое неожиданное изменение может вызвать сильный дискомфорт.
Мозг, как утверждают исследователи, способен адаптироваться и предвосхищать происходящее. Он больше не воспринимается как простая «камера», фиксирующая внешние события, а рассматривается как активная система, постоянно формирующая картину мира на основе ожиданий и предсказаний.
Ранее ученые создали «фитнес-трекеры» для нервных клеток, и вот зачем они нужны.
