Ученые из университета Сассекса обнаружили, что всего два нейрона в мозгу содержат ключ к объяснению того, как принимаются сложные поведенческие решения.
В первом в своем роде исследовании, опубликованном в Nature Communications, ученые из университета изучили мозговую активность пресноводных улиток и обнаружили, как схема, состоящая всего из двух нейронов, может управлять сложной формой принятия решений.
Ученые из Sussex Neuroscience наблюдали за поведением улиток, пока они принимали решения в поисках пищи (в данном случае салата). Затем исследователи измерили активность мозга улитки, используя электроды для записи небольших электрических изменений, называемых потенциалами действия, в отдельных нейронах.
Они обнаружили, что информацию для принятия решения обрабатывает всего пара клеток – контролирующая и мотивирующая. Если обнаружена еда, контроллер дает улитке знать об этом, и если мотивирующая клетка информирует, что она голодна, то улитка ест. Ученые также выяснили, как система, созданная нейронами, позволяет улиткам экономить энергию, снижая активность мозга, когда пища не найдена.
Руководивший исследованием профессор Джордж Кеменес из университета Сассекса сказал: «То, что происходит в нашем мозгу, когда мы принимаем сложные поведенческие решения и выполняем их, плохо изучено. Наше исследование впервые показывает, как всего два нейрона могут создать в мозгу механизм, который управляет и оптимизирует сложные задачи по принятию решений. Оно также показывает, как эта система помогает управлять тем, сколько энергии он использует после принятия решения. Наши результаты могут помочь ученым определить другие основные нейронные системы, которые лежат в основе аналогичных процессов принятия решений. Это в конечном итоге поможет нам разработать "мозги" роботов на основе принципа использования наименьшего количества возможных компонентов, необходимых для выполнения сложных задач».
Поиск пищи – это пример целенаправленного поведения, необходимого для выживания. Во время целенаправленного принятия решений, таких как поиск пищи, животные должны интегрировать информацию как о внешней среде, так и о своем внутреннем состоянии, чтобы найти пищу с минимальными затратами энергии.
