Исследование: мозг человека может перестроиться для многозадачности

В исследовании учёных из Медицинского центра Джорджтаунского университета в США показано, что люди могут переводить определённые задачи в «режим автопилота», чтобы приблизиться к настоящей многозадачности.

Вождение автомобиля — идеальный пример: когда человек сдаёт экзамен, его умственная и физическая энергия сосредоточена на выполнении правильных комбинаций движений. Однако после десяти лет за рулем мозг перестаёт сознательно продумывать всё до мельчайших деталей. 

В новом исследовании учёные обнаружили, что после длительной практики мозг может эффективно перенаправлять некоторые задачи вокруг своего главного вычислительного центра, чтобы уменьшить умственную перегрузку и усовершенствовать способность к многозадачности.

«Мы сделали ещё один шаг в понимании того, как мозг учится. Обнадёживающим является то, что вы действительно можете научиться многозадачности. На самом деле существует способ перестроить архитектуру мозга и использовать другие его части», — сообщает старший автор исследования, нейробиолог Максимилиан Ризенхубер.

Проблемы возникают, когда речь идет о сложных задачах, требующих постоянного переключения между ними, и это негативно сказывается на производительности. Эти задачи выполняются префронтальной корой головного мозга, которая обладает мощными функциями исполнительного мышления, но обычно может выполнять только одну задачу за раз, создавая то, что исследователи иногда называют «лобным узким местом».

В данном исследовании учёные использовали функциональную магнитно‑резонансную томографию (фМРТ) и электроэнцефалограмму (ЭЭГ) головного мозга у 11 участников, чтобы измерить, где и когда возникает активность мозга. В течение нескольких недель участники выполнили более 30 000 заданий, в которых им предлагалось сортировать изображения автомобилей по двум категориям. Сканирование мозга проводилось как до, так и после выполнения заданий.

Ключевым открытием стало то, что задача первоначально активировала префронтальную кору, но после тренировки значительная часть работы по сортировке автомобилей перешла к височной коре, где мозг управляет кодированием памяти и распознаванием объектов.

«Предыдущие исследования показали, что части височной коры могут активироваться определёнными категориями объектов у опытных наблюдателей — птицами, автомобилями, даже покемонами, — но ограничением всех этих исследований является то, что они проводились только после того, как люди становились экспертами. Мы проводили измерения до и после тренировки, поэтому видим, что интенсивность занятий, по сути, создала в височной доле область, избирательно реагирующую на категории, которой раньше не было», — сообщает автор исследования, психолог Патрик Кокс.

Исследование завершилось экспериментом, в котором участникам предлагалось идентифицировать автомобили и выполнить ещё одну задачу. Те, чей мозг перенаправил больше работы по сортировке автомобилей в височную кору, лучше справились с новым таском.

«Это имеет значение для важных реальных ситуаций, например, когда рентгенолог может довольно автоматически, часто без долгих раздумий, точно классифицировать новообразования на снимке как доброкачественные или злокачественные за счёт многолетней тренировке», — сообщает Кокс.

Хотя это всего лишь небольшое исследование, которое необходимо повторить в более крупных группах, оно имеет много потенциальных последствий для понимания процесса обучения в мозге и может помочь в исследованиях компульсивного поведения.

Далее исследователи хотят выяснить, существуют ли определённые виды задач или умственной работы, которые с большей вероятностью будут перенесены в другие части мозга, освобождая префронтальную кору.

«Мы показываем, что нейронные сети фактически изменяются, так что мозг может создавать две вещи одновременно. Это настоящая многозадачность», — сообщает Ризенхубер.

Ранее исследование Даремского университета показало, что после 10 недель тренировок как слепые, так и зрячие люди могут научиться эхолокации с помощью щелчков. Теперь стало известно, что меняется физическая формат их мозга. Снимки продемонстрировали, что у людей с нарушениями зрения и слепых развилась чувствительность к эхо‑сигналам в области V1 (первичной зрительной коры, обрабатывающей визуальную информацию) во время тренировки эхолокации.