Нейробиологи нашли защиту от избыточного обучения

Несколько нейрофизиологов из Лундского университета нашла в мозге особенные механизмы, важные за контроль над происхождением новых ассоциаций, забыванием и научением уже выученного. Кроме этого ученым удалось растолковать один из центральных постулатов модели процесса научения Рескорла-Вагнера, что гласит, что любой дополнительный условный стимул при формировании хорошего условного рефлекса ухудшает его закрепление. Работа размещена в издании Proceedings of the NationalAcademy of Sciences.

Любой хороший условный рефлекс формируется по одной и той же схеме – за условным стимулом (звуком колокольчика) направляться стимул абсолютный (еда). Неспешно между двумя стимулами происходит процесс ассоциации, и условный сигнал в итоге приводит к безусловной реакции (слюноотделение). Но скорость научения новым рефлексам очень сильно варьирует.

К примеру, для различных особей требуется различное число совместных предъявлений стимулов. Одним из самые необычных феноменов при хорошем научении есть тот факт, что совместное предъявление в один момент двух условных сигналов не усиливает, а, напротив,ухудшает процесс научения. Данный феномен стал называться блокировка Камина (по имени первооткрывателя).

В собственном изучении шведские нейрофизиологи изучали формирование мигательного рефлекса у хорьков. Животным предъявлялись в один момент два сигнала – звуковой тон и световая вспышка (по отдельности для контрольных животных и в один момент для экспериментальных). По окончании ученые дули на хорьков, принуждая их мигнуть.

Как и ожидалось, при одном условном сигнале мигательный рефлекс формировался стремительнее, чем в условиях спаренного сигнала, вызывающего эффект блокировки.

Последовательность прошлых изучений продемонстрировал, что в формировании мигательного рефлекса важную роль играются нейроны мозжечка. Исходя из этого в следующей серии опытов нейрофизиологи в один момент с поведенческими опытами замечали активность нейронов мозжечка посредством вживляемых электродов.

Выяснилось,что существует особенная несколько нейронов (клеток Пуркинье) каковые выступают необычным «предохранителем» либо «тормозом» в ходе научения. Так, при хорошем обучении с одним условным стимулом эти клетки активизировались в тот момент, в то время, когда ассоциация между двумя сигналами уже была достаточно организована. Иными словами, они как бы «информировали» вторым нейронам: «Вывыучились – достаточно».

В ситуации предъявления двух условных стимулов совместно работа тормозных клеток Пуркинье удваивалась и становилась параллельной – в итоге сигнал об окончании обучения приходил раньше, чем обучение завершалось в действительности. Именно это и не давало рефлексу закрепиться при одновременного предъявления двух стимулов.

Согласно точки зрения авторов работы, тот же клеточный механизм лежит и в процессах забывания уже выученного, но это предположение требует дополнительной экспериментальной проверки. Кроме этого ученые уверены в том, что открытый ими механизм играется важную роль в поддержании гомеостаза мозга, поскольку разрешает нервным структурам экономить энергию и не допускать ее перерасхода.

Математическая модель Рескорла-Вагнера была предложена для объяснения вышеописанного феномена блокировки Камина в 1972 году. Ее сущность содержится в том, что при формировании условного рефлекса постоянно существует комплект стимулов, соперничающих за некий ограниченный ресурс ассоциативной силы, имеющийся сейчас в наличии в мозге. Эта борьба и мешает обычному формированию условных рефлексов.

Создатель: Даниил Кузнецов

Случайные записи:

• Наночастицы серебра губительны для млекопитающих
• Министерство энергетики сша присудило компании eaton исследовательский грант на разработку энергоэффективных осветительных приборов следующего поколения

Magic protection. Protection from spoilage. Protection from the evil eye. Independently.

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Нейрофизиологи нашли выключатель жажды в мозге мыши

  Нейрофизиологам удалось найти в мозге грызунов тот участок, что несёт ответственность за эмоцию жажды, и обучиться руководить его работой, что окажет…

• Японские учёные, возможно, нашли выключатель старения клеток человека

  Учёные из Цукубского Университета поняли, что старение людских клеток возможно замедлить либо кроме того обратить. Они установили два гена,…

• Секрет вечной жизни без секса найден у червей

  Желали бы вы жить всегда? Кое-какие черви, вероятнее, способны одурачить процесс старения, действительно, за это им приходится платить отсутствием секса….

• Найдены два гена, формирующие память

  В маленького мозга мух дрозофил лежит замысел формирования воспоминаний, и исследователям совсем сравнительно не так давно удалось распознать два гена,…