Как мозг справляется с непонятными ситуациями

Когда мозг не знает, как себя вести, включается таламус — особый нервный центр, помогающий отделить надёжную информацию от ненадёжной.

Нам постоянно приходится отделять важное от неважного, и не только при чтении чего-нибудь научно-популярного, но и в обыденной жизни. Скажем, когда мы идём по магазину, мы не застываем перед каждой полкой — мы идём туда, куда нам нужно (если, конечно, мы не зашли «за чем-то, а за чем, потом вспомним»). И потом, когда мы подошли к кассе, мы слушаем, какую цену нам называют,  а не разглядываем, какой у кассира нос или рубашка.

Конечно, тут большую роль играет внимание. Но внимание означает, что у нас есть какая-то цель, задача. Представим, что такой цели нет, что ситуация достаточно неожиданная: например, нас на улице остановил кто-то незнакомый и что-то нам говорит. Или мы оказались в людном собрании и не знаем, куда смотреть и кого слушать. Или мы слышим на улице чей-то смех — пройдём ли мы просто мимо, рассудив, что нам нет дела до веселья чужих людей, или же нам покажется, что смеются над нами, и мы начнём проверять одежду, приглаживать волосы и т. д.?

Из этих примеров понятно, что помимо внимания в мозге должен быть аппарат, который помогает ориентироваться в потоках неопределённой информации. Нужно отличать не столько важное от неважного, сколько надёжное от ненадёжного. Магнитно-резонансная томография мозга показывает, что если мы не знаем заранее, что важно, а что нет, у нас активируется медиодорсальная область таламуса. И чем сильнее незнание, чем больше неопределённость, тем сильнее активируется эта область.

Таламус, или зрительные бугры, служат информационным хабом между органами чувств и мозгом: через таламус идут сигналы от всех органов чувств (кроме обоняния), и он уже раскидывает принятые сигналы по адресам. Естественно, таламус очень сложен, очень неоднороден по структуре, и он не только распределяет сигналы по другим мозговым центрам, но и сам принимает от них сообщения. Медиодорсальная область таламуса связана с префронтальной корой, которая выполняет сложные когнитивные функции, комбинируя различные данные и формируя поведение. Известно, что принятие решений префронтальной корой зависит от сигналов из таламуса. Ранее сотрудники Массачусетского технологического института показали, как кора, действуя на таламус, оставляет для себя только информацию, которая ей нужна.

В новых экспериментах те же исследователи попытались более детально понять, как префронтальная кора и таламус работают с неопределённостью. Опыты ставили с мышами: их тренировали различать два звуковых сигнала так, чтобы на каждый звук мышь демонстрировала особое поведение. В конце концов, мышам подавали сразу оба сигнала, так что животные не понимали, что от них требуется.

В статье в Nature говорится, что префронтальная кора анализировала содержание сигналов, то есть от неё зависело дальнейшее поведение мыши. Но надёжность сигналов оценивал таламус. Одни нейроны таламуса оценивали, насколько силён тот или иной сигнал по сравнению с другим, как он ведёт себя со временем. Если стимул-сигнал оказывался редким, ненадёжным, то другие нейроны посылали импульсы в кору, чтобы та не решила вдруг вести себя в соответствии с ненадёжным сигналом.

Разумеется, в таком «мышином» эксперименте всё выглядит просто. В человеческом мозге таламусу приходится принимать в расчёт мнение других нервных центров, и в случае сложного поведения, сложных задач и решений усложняется и анализ того, насколько надёжен тот или иной кусок информации. Но в общих чертах, по-видимому, всё работает так же. Вполне возможно, что именно таламус станет ключом к новым методам терапии различных психоневрологических болезней, вроде шизофрении, когда мозгу, не умеющему разобраться в окружающем, начинает мерещиться всякое.