Эксперименты на мышах показали, как тренировка постепенно разделяет нейронные представления двух одновременно выполняемых задач и уменьшает помехи между ними.
Способность одновременно обрабатывать информацию для нескольких действий ограничена: разные задачи конкурируют за одни и те же нейронные ресурсы. Исследователи из Китайского университета Гонконга, Городского университета Гонконга и Наньянского технологического университета изучили, как эта конкуренция меняется с практикой.
Мышей обучили выполнять две задачи параллельно. За активностью коры наблюдали с помощью хронической двухфотонной визуализации, а роль отдельных нейронных групп проверяли оптогенетическими воздействиями. Полученные результаты также сравнили с работой рекуррентных нейронных сетей.
На раннем этапе помехи возникали не только из-за перегрузки нейронов, участвовавших в обеих задачах. Активность некоторых не перекрывающихся групп также временно снижалась. Авторы связывают это с быстрой координацией между задачами, которая помогала животным добиться первых успешных результатов.
По мере тренировки мозг привлекал более специализированные нейроны, а представления двух задач всё сильнее разделялись. Благодаря такой перестройке они меньше мешали друг другу. Компьютерные модели, в которых воспроизвели координацию и последующее разделение ресурсов, тоже быстрее обучались двойной задаче.
Однако исследование проводилось на мышах и с конкретной экспериментальной процедурой. Оно не доказывает, что человек может натренироваться одновременно без потерь выполнять любые сложные дела — например, безопасно писать сообщения во время вождения. Результат раскрывает возможный нейронный механизм обучения определённым сочетаниям задач.
Описание исследования в PubMed
Научная статья в журнале Neuron
Учёные выяснили, как мозг мышей перестраивается при обучении многозадачности
Источник: Neuron