Мыши продемонстрировали неожиданные способности к абстракции и делению объектов на категории

Учёные из Института нейробиологии им. Макса Планка, изучая на примере мышей то, как в мозге ^[1] идут процессы категоризации объектов, продемонстрировали, что даже мыши способны разбивать объекты на категории и оперировать абстрактными концепциями. В исследовании были найдены нейроны ^[2], отвечающие за кодирование категорий. Работа ^[3] опубликована в журнале Nature.

Люди от рождения наделяются способностью разбивать предметы на категории и на основании сходных признаков распознавать ранее не виданные ими объекты, причисляя их к нужной категории без всякого труда.

Как поясняет Сандра Рейнерт, один из авторов работы каждый раз, когда ребёнок видит, к примеру, стул, этот опыт ^[4] сохраняется в его мозге. На основе сходства между разными стульями мозг ребёнка вычленяет абстрактные свойства и функции стульев, формируя у себя категорию «стул». Это позволяет в дальнейшем очень быстро связывать новые встреченные стулья с существующей категорией.

Питер Гольтштейн, главный автор работы, описывая важность категоризации в нашей жизни, сказал, что наш мозг пытается упростить и организовать мир. Без категоризации мы бы не смогли так эффективно взаимодействовать с окружающей средой.

Однако процесс категоризации до сих пор слабо изучен. Исследование мозга человека сопряжено с большими трудностями, поэтому учёные экспериментируют с другими млекопитающими – в частности, с мышами.

Мышам показывали разные изображения с полосками, и предлагали правило для сортировки объектов. Одна группа должна была разделять объекты на две категории по толщине полосок, другая – по ориентации полос. Мыши успешно справились с поставленной задачей, а потом даже смогли правильно рассортировать узоры из полос, которые им раньше не показывали.

После того, как исследователи изменили правила сортировки, мыши успешно перешли на новые правила и поменяли сортировку изображений в связи с ними. Из этого следует, что мыши способны на создание абстрактных категорий объектов окружающего мира.

Изучая поведение ^[5] префронтальной коры мозга мышей в процессе сортировки, учёные выделили несколько нейронов, активировавшихся в эти моменты. Причём на разные категории реагировали разные группы нейронов.

Тобайас Бонхоффер, один из авторов работы, рассказал, что биологам впервые удалось наблюдать активность участвующих в категоризации нейронов от начала и до конца обучения ^[6]. Было показано, что нейроны ^[7] не мгновенно включаются в процесс выбора, а постепенно вырабатывают навыки во время обучения.

Учёные полагают, что выбирающие категории нейроны префронтальной коры работают только после того, как приобретённые знания переходят из краткосрочной в долгосрочную память ^[8]. Поэтому в нейронах хранятся категории, являющиеся частью семантической, или фактологической памяти. Стоит помнить, что выученные нами категории – это результат попыток мозга упростить представление об окружающем мире. Однако эти категории не обязательно будут «правильным» отображением реальности.