Ученые из Университета Айовы выяснили, как лобно-теменная кора головного мозга управляет информационными потоками при принятии решений в условиях неопределенности. Оказалось, что эта нейросеть не просто собирает сигналы из других отделов, а динамически перестраивает свои связи с ними в зависимости от того, какая информация требуется в конкретный момент.
Лобно-теменную кору давно считают ключевым центром для выполнения сложных когнитивных задач, таких как управление автомобилем. Она получает данные из разных участков мозга, определяет наиболее важные и помогает скоординировать ответную реакцию. Предыдущие исследования показали, что эта область формирует обобщенное представление о ситуации на основе поступающих сигналов, даже если они неполные или противоречивые.
В новой работе, результаты которой опубликованы в «Journal of Neuroscience», исследователи изучили, насколько гибко эта система адаптируется к меняющимся условиям. В эксперименте участвовали 38 человек, активность мозга которых отслеживали с помощью фМРТ и компьютерного моделирования. Участники сначала заучивали определенные ассоциации между изображениями и нажатием кнопок, а затем правила менялись. Это создавало неопределенность и заставляло мозг искать новые решения.
Анализ показал, что при возникновении трудностей лобно-теменная кора не просто усиливает свою активность. Вместо этого она избирательно меняет характер взаимодействия с другими областями мозга. В зависимости от стадии принятия решения – будь то анализ новой информации, обращение к памяти или выбор двигательного ответа – кора перенаправляет информационные потоки, координируя работу всей системы.
Понимание этого механизма может помочь в изучении неврологических и психических расстройств, при которых нарушена способность адаптировать поведение, в частности синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и шизофрении. По мнению авторов, проблемы с регуляцией поведения при таких состояниях могут быть связаны именно с некорректной работой этого интеграционного центра в мозге.
