Как мозг склеивает реальность: разобрать и снова собрать

Нейробиологи из Великобритании и США доказали: наш мозг собирает целостную картинку мира по частям, словно пазл, используя разные внутренние «модули» прогнозов. Новое исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Учёные выделили три ключевых блока обработки информации: первый отвечает за осмысление контекста («State» – в какой мы сейчас ситуации), второй строит модель других людей (их мотивы и точки зрения – «Agent»), а третий просчитывает развитие событий («Action» – как сюжет может повернуть дальше). Все эти блоки работают параллельно, а потом их данные собираются в единую картину в особом «центре объединения» мозга.

Как оказалось, даже простая ситуация — вроде похода за кофе — задействует сразу три блока: вы понимаете, где находитесь (контекст), что думает друг (фокус на чужие взгляды), и планируете запасной вариант, если кофемашина сломалась (адаптация действий). Благодаря такой встроенной мультизадачности мы незаметно для себя перескакиваем между прогнозами, быстро корректируя «картину мира».

Чтобы доказать гипотезу, исследователи просматривали активность мозга 111 молодых людей с помощью фМРТ, пока те смотрели фрагмент фильма Альфреда Хичкока «Bang! You’re Dead!» без дополнительных инструкций. В параллельных онлайн-экспериментах других людей просили отмечать моменты, когда менялось их понимание контекста, намерений героев или развития сюжета. Это позволило составить точные временные метки «обновлений убеждений» у зрителей.

Анализ показал: как только зритель переключается с одного типа понимания на другой, активируются разные участки медиальной префронтальной коры. За «контекст» отвечает вентромедиальная часть, за «агентов» — антеромедиальная, а за «действия» — дорсомедиальная. Причём обновление прогнозов вызывало в этих зонах не вспышку, а долгосрочное изменение в паттернах мозговой активности: мозг действительно работает, как многоядерный процессор.

Но главный вопрос — кто всё это «склеивает»? Учёные заподозрили в этом роль прецунеуса — участка мозга, который известен как часть так называемой «сети состояния по умолчанию». Оказалось, что когда убеждения обновляются, именно прецунеус синхронизируется с соответствующим модулем в префронтальной коре, подстраивая общую картину под наиболее актуальную сейчас.

Более того, активность прецунеуса чётко отражала эмоциональные пики: именно он был связан с субъективным чувством вовлечённости в сюжет, чего не было у отдельных модулей. А мозги тех, у кого связь между прецунеусом и остальными модулями была сильнее, реагировали на фильм максимально похоже. Авторы делают вывод: мы разделяем «реальность» с теми, кто предсказывает мир по тем же алгоритмам, как и мы.

Гипотезу проверили не только на кино: когда испытуемые слушали озорной рассказ, модули и интеграция работали так же. Значит, универсальный механизм – вне зависимости от типа информации.

Важное уточнение: результаты корреляционные, а не причинные — нельзя утверждать, что момент «склейки» вызывает само переживание, только что они совпадают. Кроме того, сюжетные повороты часто влияют на несколько аспектов (контекст, цели героя, дальнейшие действия) одновременно, что запутывает анализ.

В итоге исследование дало первую модель: наш субъективный опыт складывается из работы отдельных модулей, интегрированных в сети мозга. Для следующего этапа учёные планируют эксперименты с искусственными, более простыми стимулами, чтобы отделить влияние каждого блока.

Авторы статьи: Fahd Yazin, Gargi Majumdar, Neil Bramley, Paul Hoffman.