Анализ активности мозга показал, почему одни люди обучаются быстрее других

На протяжении всей своей жизни людям приходится чему-то учиться. Одним новые навыки даются легко, другим приходится накапливать опыт на протяжении длительного времени, чтобы заполучитьто или иное умение. Команда исследователей из нескольких университетов США во главе со специалистами из университета Пенсильвании (Penn State) решила разобраться в том, что именно происходит в мозге людей, которые осваивают что-то новое для себя.

В ходе эксперимента 20 добровольцев должны были научиться играть в простую игру, в то время как их мозг сканировали с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ). С помощью этого метода отслеживается ток крови в мозге испытуемого, по которому учёные судят о нейронной активности. В ходе исследования определяются области мозга, которые наиболее задействованы при выполнении того или иного задания.

В ходе игры каждый человек должен был реагировать на определённые последовательности цветных знаков, нажимая кнопки на ручном контроллере. Предварительно участникам предлагали запомнить 6 таких последовательностей, которые состояли из 10 знаков каждая. В ходе игры требовалось максимально точно и быстро реагировать на изображение на экране.

После окончания лабораторной части эксперимента, испытуемые должны были продолжать упражнения дома и возвращаться к исследователям для проведения сканирования мозга и проверки навыков через две, четыре и шесть недель.

Все участники к концу эксперимента справлялись с игрой значительно быстрее, чем в начале, но скорость прохождения была для них разной.

"Мы не использовали традиционный подход функциональной МРТ, где вы выбираете интересующую область и смотрите, как она светится, — рассказывает ведущий автор исследования Даниэль Бассетт (Danielle Bassett) в пресс-релизе университета. — Мы смотрели на весь мозг сразу, изучая, как разные его части передают сигналы друг другу".

Для того чтобы разобраться в причинах различий в познавательных способностях у разных людей, доктор Бассетт разработала новый метод анализа, в котором всё происходящее в мозге испытуемого описывается в виде сложной динамической сети. В статье, опубликованной исследователем и её коллегами в издании Nature Neuroscience, сообщается, что при анализе была задействована информация об активации 112 анатомических участков мозга.


Таким образом, в процессе игры исследователи выделили наиболее связанные друг с другом области и в дальнейшем сравнивали их. Оказалось, что у участников, которые справлялись с игрой быстрее, уровень активности в мозге в целом и особенно в лобной и передней поясной коре был ниже, чем у других. Принято считать, что эти области отвечают за способность к целенаправленной деятельности, то есть к построению планов, избеганию ошибок и другим типам мыслительной деятельности "высокого порядка".

Другими словами, участники, которые больше думали и пытались осмыслить процесс игры со всех сторон, хуже с ней справлялись.

Интересно, что лобная и передняя поясная кора головного мозга заканчивают своё развитие одними из самых последних. Исследователи считают, что это хорошо объясняет, почему дети быстро учатся и с большей лёгкостью осваивают, например, игру на музыкальных инструментах и многое другое, чем взрослые.

Учёные планируют продолжать свои исследования и следующая их цель в том, чтобы выяснить, почему же некоторым людям лучше, чем другим, удаётся отключать "взрослые" части головного мозга и становиться немного детьми для решения простых познавательных задач.