Парадокс мозга: почему карта активности мыши доказывает, что интуиция — не дар, а ловушка

Представьте: учёные впервые нарисовали подробную карту того, как работает мозг мыши во время принятия решений. Это не просто научный триумф — это шаг к пониманию интуиции, того загадочного чувства, которое помогает нам инстинктивно выбирать верный путь.

Революционный проект Международной лаборатории мозга

Международная лаборатория мозга (IBL) объединила усилия десятков лабораторий из Европы и США. Нейробиолог Маттео Карандини из Университетского колледжа Лондона, один из ключевых участников, объясняет, что у них были проблемы с тем, как проводилась научная работа.

В прежних исследованиях каждая лаборатория изучала мозг разных мышей, используя различные задачи. Это приводило к противоречиям, поскольку определения областей мозга тоже отличались. Чтобы решить эту проблему, команда IBL разработала единый эксперимент огромного масштаба — с ним не справилась бы ни одна лаборатория в одиночку. Они добавили точные инструменты для измерения активности мозга и стандартизированные методы анализа, чтобы результаты были максимально воспроизводимыми.

Детали эксперимента и неожиданные открытия

Эксперимент охватил 139 мышей в 12 лабораториях по всему миру. Каждой имплантировали нейропиксельные зонды — устройства, регистрирующие активность до 1000 нейронов одновременно. Задача была простой: мышь видела мигающий маркер на экране (справа или слева) и вращала колесо в его направлении за вознаграждение.

Результаты, опубликованные в двух статьях журнала Nature, показали, что принятие решений задействует более 95% мозга, основываясь на данных 600 000 клеток. Это гораздо больше, чем предполагалось ранее.

Нейробиолог Федерико Туркхаймер из Королевского колледжа Лондона (не участник исследования) отметил, что одной из самых давних проблем в нейронауке является расшифровка того, как вариации в нейронных системах — как структурные, так и функциональные — влияют на вариации в поведении.

Что ожидали и что нашли

По учебникам нейробиологии, активность должна следовать логичной цепочке: сначала зрительная кора распознаёт изображение, затем префронтальная кора обрабатывает решение, объединяя с воспоминаниями, и наконец — двигательные области управляют действиями. Частично это подтвердилось: зрительная кора активировалась первой.

Однако команда обнаружила сюрпризы. Маттео Карандини обнаружил сигналы принятия решения и сигналы, связанные с предыдущей информацией, в гораздо большем количестве областей мозга, чем мы могли предположить. Активность почти во всех изученных зонах позволяла предсказать, получит ли мышь награду.

В дополнительных тестах маркер делали очень тусклым, заставляя мышей угадывать направление. Вторая статья в Nature показала, как мыши опирались на прошлый опыт, и эта активность мозга была распределена шире, чем ожидалось.

Аналогии и будущее исследований

Подход IBL вдохновлён крупными проектами вроде экспериментов в ЦЕРНе или секвенирования генома человека. Карандини сравнивает его с астрономией. Первые астрономы видели звёзды, но в скудных деталях. Телескопы позволили изучать отдельные объекты. Раньше нейробиологи смотрели на одну "галактику", а теперь — на всё небо сразу.

Благодаря новым технологиям и сотрудничеству такие исследования стали реальностью. Результаты пока корреляционные, так что нельзя утверждать, что активность напрямую вызывает решения.

"Я думаю, что следующим шагом станет добавление причинно-следственной связи в исследование", — добавил Карандини.