Нейробиологи показали, как мозг использует прошлый опыт для предсказания будущего

Ученые из Тилбургского и Принстонского университетов провели исследование, направленное на изучение того, как мозг структурирует последовательности прошлых событий, чтобы предсказать будущие.
Нейробиологи показали, как мозг использует прошлый опыт для предсказания будущего
Во время эксперимента участникам предлагалось посмотреть и запомнить детали свадьбы, но свадьба была организованы по несуществующим обычаям, с которыми участники никогда не сталкивались, хотя обычаи и напоминали реальную свадьбу. Картинка Unsplash.
Человеческий мозг непрерывно обрабатывает информацию, которую он получает из внешнего мира. Эта информация организуется в ментальные представления, называемые «схемами», которые помогают нам понять, что происходит в данный момент и делать прогнозы о том, что произойдет дальше. Временные схемы — это ментальные представления, которые конкретно описывают порядок, в котором происходят определенные события.

Ученые из Тилбургского и Принстонского университетов провели исследование, направленное на изучение того, как мозг структурирует последовательности прошлых событий, чтобы предсказать будущие.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В работе, опубликованной в журнале Communications Psychology, нейробиологи предполагают, что мозг одновременно кодирует контекстно-зависимые временные последовательности разными способами, создавая различные представления для различных общих контекстов, а также для конкретных прошлых и текущих событий.

«Люди, как правило, очень хорошо формируют ожидания относительно того, какие события следует ожидать в ближайшем будущем в любом конкретном контексте, с которым они имеют дело», — говорит Сильви Х. П. Коллин, соавтор статьи. —«Мы попытались понять, как им это удается».

Общие и конкретные воспоминания

Дизайн задания. A Обзор эксперимента, состоящего из двух дней. B Графическая структура, показывающая, как последовательности ритуала разворачиваются в северной и южной графах. Критическими участками этой структуры графика для анализа являются этапы 2 (костер, цветок), 3 (монета, факел) и 4 (яйцо, роспись). C Скриншоты задачи предварительного обучения, в которой участники знакомились с персонажами до просмотра видеозаписей свадьбы. Изображения лиц опущены на рисунке по соображениям конфиденциальности. D Скриншот задания на запоминание (с самонаблюдением), которое участники выполняли во второй день эксперимента. Изображения лиц опущены на рисунке по соображениям конфиденциальности. E Скриншот теста на схему.
Дизайн задания. A Обзор эксперимента, состоящего из двух дней. B Графическая структура, показывающая, как последовательности ритуала разворачиваются в северной и южной графах. Критическими участками этой структуры графика для анализа являются этапы 2 (костер, цветок), 3 (монета, факел) и 4 (яйцо, роспись). C Скриншоты задачи предварительного обучения, в которой участники знакомились с персонажами до просмотра видеозаписей свадьбы. Изображения лиц опущены на рисунке по соображениям конфиденциальности. D Скриншот задания на запоминание (с самонаблюдением), которое участники выполняли во второй день эксперимента. Изображения лиц опущены на рисунке по соображениям конфиденциальности. E Скриншот теста на схему.
Collin et al. Communications Psychology, 2025
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Коллин и ее коллеги провели двухдневный эксперимент с участием 40 участников, которым было предложено посмотреть видео свадебных ритуалов двух вымышленных культур, названных Севером и Югом. Хотя ритуалы этих двух культур были похожи, последовательность, в которой разворачивались события, различалась.

Пока участники просматривали эти видео, команда регистрировала активность их мозга с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Это широко используемый метод визуализации, который отображает активность мозга путем обнаружения изменений в кровотоке.

«Мы провели эксперимент с фМРТ и использовали так называемый многомерный анализ паттернов, чтобы исследовать различные уровни, на которых мозг представляет повествование. Все эти уровни нужны, чтобы получить связное понимание и память об определенном опыте. Важнее всего оказался общий уровень схемы представления повествования, он сработал как фон для запоминания подробностей».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Участники, которые создали более четкие нейронные представления того, как разворачивались свадьбы для вымышленных культур, показали лучшие результаты (в среднем) при выполнении заданий на эпизодическую память, чем те, кто создал более слабые представления. Это говорит о том, что временные схемы служат общей структурой для воспоминаний, помогая людям лучше помнить свой прошлый опыт.

«Наше исследование показало, что общий уровень представления повествования в некотором роде используется мозгом как "скелет", к которому прикрепляются соответствующие детали», — говорит Коллин. — «Но в то же время мозг представляет то же самое повествование на более конкретных и подробных уровнях, и каждый из этих уровней находится в разных областях мозга».