Электрическая активность. Мозговые волны могут помогать формировать восприятие и предсказывать события

Об этом пишет издание ScienceDaily .

Так называемые нейронные волны возникают, когда электрическая активность распространяется по мозгу. Они могут формироваться как под воздействием сигналов из окружающей среды, так и внутри самого мозга.

Нейробиологи из Института Солка объединили результаты физиологических и компьютерных исследований и предложили объяснение того, какую роль эти волны могут играть в работе мозга. Согласно их версии, они могут представлять собой своеобразный механизм обработки информации в зрительной коре.

Ранее нейробиолог Джон Рейнольдс и его команда установили, что такие волны возникают в зрительной системе бодрствующих животных. Их появление также было связано с тем, замечало ли животное объект перед собой.

Этим можно объяснить ситуации, когда человек ищет, например, ключи, хотя они всё время лежат у него на виду. Предмет физически находится в поле зрения, но мозг в конкретный момент может его не зафиксировать.

Исследователи предполагают, что нейронные волны выполняют по меньшей мере четыре функции. Они могут изменять восприятие в зависимости от момента, преобразовывать недавно полученную информацию во внутреннее представление, помогать делать краткосрочные прогнозы, а также сохранять или воспроизводить закономерности, связанные с воспоминаниями.

Согласно этой модели, связи между нервными клетками изменяются под влиянием полученного опыта. Каждый увиденный объект, услышанный звук, запах или выполненное действие могут влиять на эти связи. Со временем они образуют сети, помогающие мозгу создавать внутреннюю модель окружающего мира.

Например, изображение на сетчатке постоянно меняется из-за движений глаз и тела. В то же время окружающая среда подчиняется определенным закономерностям. Мозг способен научиться распознавать эти повторяющиеся особенности и использовать их для определения того, что именно он, вероятнее всего, воспринимает.

Рейнольдс сравнил этот процесс с работой больших языковых моделей, которые обучаются на закономерностях языка, а затем используют их для создания нового текста. По его словам, мозг может функционировать схожим образом, формируя биологическую модель окружающего мира на основе полученного опыта.

Таким образом, нейронные волны могут представлять собой не просто фоновую электрическую активность. Исследователи полагают, что они могут помогать мозгу преобразовывать сложный поток сенсорных сигналов в целостное восприятие, прогнозы и поведение.