Когда мы заходим в кондитерскую (или мясную/сырную лавку), то тут же представляем, каким на вкус может быть тот или иной десерт, интересуемся составом и уже предвкушаем, как сможем ощутить описанное на собственном языке. На такой сильный стимул, как вкус, огромное влияние оказывает ожидание (предвосхищение), и на страницах журнала Nature Neuroscience американские исследователи рассказали, как именно оно формируется корой мозга.
Credit: andhika/Stockvault.net
Команда ученых из Университета Стони Брук и Университета штата Орегон разработала теоретическую модель нейробиологических основ ожидания. Оказалось, что это состояние реализуется при помощи ускорения нейронной активности, которая генерируется определенными популяциями нейронов. За основу они взяли работу вкусовой коры, поскольку в этой сенсорной системе ожидание работает наиболее выраженно.
Изучив, как модулируется (изменяется) собственная спонтанная активность мозга, авторы построили биологически правдоподобную модель того, как формируется ощущение предвосхищения и как оно может влиять на работу других нейронов.
На цветном графике в цветах закодирован уровень активности некоторых нейронов вкусовой коры. Изменение цветов показывает то, что меняется спонтанная активность в большую или меньшую сторону. Ученые показали, что при ожидании эта спонтанная активность повышается и опосредует более острое восприятие вкусового ощущения, которое должно последовать дальше.
Исследователи считают, что их модель того, как ожидание меняет работу нейронов, подходит не только для вкусовой коры, но и в целом для тех когнитивных систем, где присутствует предвосхищение. Изучением этого они планируют заняться в следующих работах.
Текст: Анна Хоружая
Expectation-induced modulation of metastable activity underlies faster coding of sensory stimuli by L. Mazzucato, G. La Camera & A. Fontanini in Nature Neuroscience. Published April 201917(4): e2006421
doi:10.1038/s41593-019-0364-9
