Как мозг создаёт категории

28.06.11 Разделение общего и частного осуществляется путём слаженной работы полосатого тела и префронтальной коры мозга: первое собирает и запоминает по максимуму всю информацию об увиденном, а вторая находит в нём общее и формирует виды и категории объектов и явлений.

Человеку свойственно категориальное мышление, то есть (если не вдаваться в философские рассуждения) способность находить общее в различном. И таксу, и бульдога мы назовём собакой, а не кошкой, и стол для нас остаётся столом: будь он сделан в позапрошлом веке или куплен в «Икее», мы всё равно вычленим какие-то общие признаки, присущие всей группе сходных объектов. Исследователи из Массачусетского технологического института (США) решили выяснить, как на нейрофизиологическом уровне происходит решение философской задачи по превращению частных признаков в общую категорию.

Учёные сосредоточились на двух областях мозга — префронтальной коре и полосатом теле (стриатуме), которое входит в систему базальных ядер. Оба региона участвуют в процессах обучения, но, как считалось ранее, префронтальная кора первой обрабатывает информацию и затем посылает её в базальные ядра, в которых формируется навык, умение. Например, при обучении игре на фортепиано сведения о постановке рук и прочем обрабатываются в коре, а уже автоматическая привычка садиться за инструмент правильно и не промахиваться по клавишам — это заслуга базальных ядер.

Впоследствии, однако, обнаружилось, что у обезьян при выполнении обучающих заданий базальные структуры в активности немного опережают префронтальную кору. Получалось, что полосатое тело «учило» отдельные элементы предложенной обезьянам головоломки, а кора уже анализировала и сопоставляла признаки, позволяющие сложить эти элементы вместе.

Исследователи предположили, что такой же механизм и те же самые структуры задействованы в «категориальном мышлении». Обезьянам предлагали запомнить различные фигуры и потом распределить их по двум категориям. Сначала таких фигур было две, затем их число удваивалось, потом ещё и ещё — до тех пор пока количество стало незапоминаемым. В мозговой активности, которую считывали с помощью имплантированных электродов, наблюдались соответствующие изменения. Пока фигур было мало, работало полосатое тело: его функцией было простое запоминание. Но с увеличением числа фигур возрастала активность префронтальной коры, задачей которой было отделить общие признаки от частных, второстепенных. Кора вычленяла существенный, общий признак, который позволял обобщить увиденное и создать «категорию».

Статья с результатами экспериментов опубликована в журнале Neuron.

По теории авторов, дисбаланс в работе полосатого тела и префронтальной коры может быть одной из причин аутизма. Одной из характерных черт этого расстройства психики является способность фиксировать огромное количество деталей явления или объекта при крайней затруднённости в разделении признаков на главные и второстепенные. Иначе говоря, кошка чёрная и кошка белая для больного аутизмом — это два совершенно разных животных. Исследователи надеются, что знание нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе мышления категориями, поможет выработать эффективную терапию против этого заболевания.

Источник Компьюлента