Мозг настраивает слуховую кору, чтобы максимально точно выполнить задачу

Исследователи Еврейского университета выяснили, как мозг перестраивает работу слуховой системы, когда мы заняты важным делом, требующим сосредоточенного внимания.

Ученые провели серию экспериментов на крысах, помешенных в специальную арену, где они могли свободно двигаться. Животных обучали находить источник звука, чтобы получить награду. Во время опытов исследователи записывали активность нейронов слуховой коры – области мозга, отвечающей за обработку звуков. Работа опубликована в журнале Science Advances.

Оказалось, что слуховая кора работает совершенно по-разному в двух ситуациях. Когда крыса просто бегает по арене и слышит звуки, ее мозг реагирует предсказуемо: на громкие звуки – сильнее, на тихие – слабее. Но когда крыса сосредотачивается на выполнении задачи и начинает искать источник звука, картина меняется. В слуховой коре появляется особая фоновая активность, которая связана не с реакцией на звуки, а с моментами выполнения задачи. Эта активность работает как таймер, отсчитывая время поиска цели.

Как показали ученые, во время выполнения поисковой задачи реакции нейронов слуховой коры на звуки становятся слабее, но точнее. Мозг перестает одинаково реагировать на все звуки подряд и начинает выделять именно те сигналы, которые помогают решить задачу (найти источник звука). Компьютерное моделирование позволило описать нейронный механизм внимания: повышенная фоновая активность ослабляет связи между нейронами, не давая им сильно реагировать на каждый звук. В результате мозг создает более четкую и полезную картину звукового мира.

Это открытие меняет представление о работе внимания. Мозг не просто усиливает нужные звуки, как регулятор громкости, а перестраивает всю систему обработки информации под конкретную задачу.