Нейрофизиологам удалось показать, как именно мозг решает сложные абстрактные задачи. Более того, они смогли понять, в какой части лобной коры сосредоточен центр принятия самых абстрактных решений.
Люди часто сталкиваются с новыми ситуациями, из которых легко находят выход. Верный путь помогает находить опыт решения других, но в чем-то похожих ситуаций: человеческий мозг устанавливает между конкретными явлениями не только прямые связи, но и связи более высокого порядка. Люди могут абстрагироваться от конкретики и оперировать более общими категориями. Это позволяет человеку быстро приспосабливаться к новой обстановке, что оказалось очень важным для эволюционного прогресса человека.
Исследование, проведенное Дэвидом Бэдри (David Badre) в Университете Брауна (Brown University) в Провиденсе, штат Род-Айленд, в сотрудничестве с коллегами из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, направлено на поиск мозговых механизмов, обеспечивающих абстрагирование при принятии решения.
Бессознательная абстракция
В статье, опубликованной в журнале Neuron, авторы приводят очень простой пример задачи, которая требует некоторого уровня абстрагирования, но решается легко. Если вы увидите дверь, к которой вместо ручки привязана веревка, вы не будете сомневаться, что надо потянуть за веревку, чтобы ее открыть, даже если до сих пор вам попадались только двери с ручками. Ученые объясняют это тем, что на первом этапе мозг усваивает правила, связывающие конкретное поведение с конкретной обстановкой, а на втором -- вырабатывает абстрактные правила, распространяющие поведение на другую обстановку.
Хорошо известна роль, которую играет в решении задач лобная кора человеческого мозга. Есть экспериментальные доказательства, что лобная кора построена по иерархическому принципу и разные ее зоны принимают решения разного уровня. Ученые решили проверить, какие зоны позволяют мозгу усваивать абстрактные правила.
Возникающие на экране предметы варьировали по цвету, форме и ориентации в пространстве. В первом варианте задачи люди руководствовались одним простым правилом: три формы предмета соответствовали трем кнопкам вне зависимости от его ориентации. Это была простая задача, в которой действие (нажатие кнопки) определялось одним стимулом (форма предмета). Во втором варианте правила усложнялись: при красном цвете предмета трем кнопкам соответствовала его форма вне зависимости от ориентации, а при синем цвете предмета трем кнопкам соответствовала его ориентация в пространстве вне зависимости от формы. В этом варианте нужно было абстрагироваться от конкретных связей стимул-реакции и сформировать правило более высокого порядка.
Правильное нажатие кнопки сопровождалось приятным звуком, а неправильное -- резким и неприятным. Кроме того, за правильный ответ испытуемые получали вознаграждение.
Сложные задачи мозгового авангарда
Сравнивая активацию зон, пока испытуемые нажимают на кнопки, ученые могут понять, какая зона в большей степени вовлечена в решение. Оказалось, что сначала активны обе. Но затем при решении простой задачи активация препремоторной коры падает, а при решении сложной задачи остается высокой.
Ученые предлагают такую схему работы данных зон мозга. В поиске решения участвуют обе зоны, поэтому сначала обе они активны. Но, после того как возникают простые связи стимул-реакции, в случае сложной задачи препремоторная кора начинает формировать связи более высокого уровня. Если же такие связи не нужны, активность данной зоны затухает.
Из результатов биологи делают обобщающий вывод: «Мы нашли, что чем более впереди расположена зона лобной коры вдоль передне-задней оси, тем более высокий уровень абстракции она обеспечивает, -- говорит Дэвид Бэдри. -- Это базовая функциональная организация лобной коры».
