Учёные из Медицинской школы Университета Мэриленда (UMSOM) и их коллеги из Гарвардского университета выяснили, как, завязывая шнурки, научиться танцевать танго)
Шутка( Если бы это было так просто! Но, по крайней мере, они выяснили, как области мозга работают вместе, чтобы тренировать и выполнять отрабатываемый навык.
И крысы тут очень даже причём - ибо кто же, как не они, поможет во всём разобраться. Итак: изучение сложного квалифицированного движения, такого как завязывание шнурков или игра на музыкальном инструменте, требует практики. Повторяя одни и те же движения снова и снова, люди часто вырабатывают шаблонный способ выполнения задачи и, возможно, даже больше не думают об этом. Хотя мы выполняем такие повторяющиеся задачи каждый день, мало что известно о том, как мозг учится, повторяет и совершенствует их.
В общем, биологи взяли крыс, и научили их танцевать, чтобы понять, как различные области их мозга должны работать вместе, чтобы приобрести навык и безупречно его воспроизвести.
Исследовательская группа научила крысунов нажимать на рычаг определенным образом, чтобы попить воды. И оказалось, что:
В процессе обучения они разрабатывают небольшой танец, и каждая крыса придумывает свою собственную хореографию. После того, как они оттачивают свою технику, они продолжают делать то, что им подходит при обучении: одно животное царапает стену, другое топает ногой, а третье высовывает язык, одновременно нажимая на рычаг. Эти танцы похожи на суеверные движения, которые бейсболисты выполняют каждый раз, когда они готовятся бросить мяч, например, дергают за край шляпы или царапают песок ногой.
На этом бы остановиться - но нет. Учёным нужно всё знать до конца - в этом вся их суть. Поэтому в следующей серии опытов они начали отключать разные области мозга, задействованные в танце. Если повредить моторную кору — часть внешнего слоя мозга — крысы не могут выучить свои маленькие танцы. Тем не менее, как только они выучивают танец для выполнения задачи, они могут выполнять его без этой области мозга.
Также в процессе научения танцам задействованы базальные ганглии, область глубоко в мозге (именно она поражается при болезни Паркинсона). И вот исследователям стало интересно: обучает ли моторная кора базальные ганглии выработке нового навыка?
Они использовали вирусы, чтобы отключить связь между двумя областями мозга. Как и ожидали исследователи, они обнаружили, что без моторной коры, обучающей базальные ганглии, крысы больше не могут развивать ни один из своих танцев.
Затем исследователи переключились на таламус и нарушили его связь с базальными ганглиями с помощью всё тех же вирусов. Крысы все еще нажимали на рычаг, но они полностью потеряли свои идиосинкразические выученные "танцы"! Вредители вернулись к многократному удару по рычагу, как и все, когда они только начинали изучать задачу.
Учёные пояснили, что эти простые движения могут производиться другими, более базовыми частями мозга, такими как его ствол. Пилить ствол исследователи, к счастью, не стали)