08:00 
Новое исследование ученых из Джорджтауна показывает, как мозг перестраивается для автоматизации выученных задач. Результаты бросают вызов давнему пониманию того, как люди осваивают сложные навыки, предполагая, что настоящая многозадачность действительно возможна.
Помимо поощрения занятых людей к тому, что они действительно могут делать два дела одновременно, исследование также имеет важные последствия для развития искусственного интеллекта, способного опираться на предварительное обучение, как это делает мозг.
"У нас есть еще одна ступенька в нашем понимании того, как мозг учится", - сказал старший автор Максимилиан Ризенхубер, доктор философии, профессор нейробиолог из Медицинской школы Джорджтаунского университета и содиректор Центра нейроинженерии.
Ободряет то, что вы действительно можете научиться выполнять несколько задач одновременно. На самом деле существует способ перестроить архитектуру вашего мозга и использовать другие части вашего мозга».
Максимилиан Ризенхубер, Джорджтаунский университет
Новое исследование основано на десятилетиях исследований того, как происходит обучение в мозге.
Ученые хотели понять механизмы автоматизации и то, как мозг переходит от обучения новой задаче к способу выполнения этой задачи более бессознательно после обширного опыта.
Хорошим примером является Вождение автомобиля, - говорит Ризенхубер. - Когда кто-то впервые учится водить машину, это требует полной концентрации. Но после многих лет вождения большинство людей могут говорить, слушать музыку или рассматривать проблемы, не сосредотачиваясь полностью на управлении транспортным средством.
"Вопрос в том, как ваш мозг делает это?", - сказал Ризенхубер.
Большинство предыдущих исследований обучения были сосредоточены на ранних стадиях, но то, что происходит с мозгом в долгосрочной перспективе, труднее изучать и менее понятно.
В новом исследовании исследователи обучали людей сортировать трансформированные изображения автомобилей на две категории, научившись находить тонкие различия, чтобы отличать их друг от друга. Участники выполнили более 30 000 испытаний в течение 5–10 недель, используя приложение, которое позволяло им сортировать изображения в виде игры на своем телефоне. Исследователи использовали фМРТ и ЭЭГ для сканирования мозга участников до и после завершения испытаний.
Они обнаружили, что после того, как люди изначально научились сортировать изображения. изображения, задание активировало префронтальную кору головного мозга. Эта область мозга отвечает за исполнительные функции и мышление, но обычно может выполнять только одну задачу за раз.
Однако, когда исследователи просканировали мозг участников, которые практиковали задачу сортировки в течение нескольких недель, они обнаружили, что категоризация теперь происходит в височной коре, части мозга, участвующей в кодировании памяти и распознавании сложных объектов.
"Предыдущие исследования показали, что части мозга височная кора может быть активирована определенными категориями объектов у опытных наблюдателей, птиц, автомобилей и даже покемонов, но ограничением всех этих исследований является то, что они учитывали только случаи, когда люди становились экспертами. Сильной стороной этого исследования является то, что оно является продольным, мы измеряем до и после тренировки, поэтому мы можем видеть, что обширная тренировка, по сути, создает в височной доле область отбора категорий, которой раньше не было", - сказал первый автор Патрик Кокс, доктор философии, который начал исследование в качестве аспиранта в лаборатории Ризенхубера, а сейчас является доцентом психологии в Университете Лихай.
"Это имеет значение для критически важных сценариев реального мира, например, когда рентгенолог может точно классифицировать массы на рентгеновском снимке как доброкачественный или злокачественный довольно автоматически, часто без долгих раздумий, благодаря многолетним тренировкам», — сказал Кокс.
Категорийная информация из области выбора автомобиля в височной коре миновала префронтальную кору и подключалась непосредственно к выходным частям мозга. «Опыт перестраивает мозг, чтобы обойти это лобное узкое место. Тогда префронтальная кора остается свободной для всего, что вы хотите сделать, увеличивая ваши способности», — объяснил Ризенхубер. Действительно, исследователи обнаружили, что чем больше задача, связанная с автомобилем, была «разгружена» из префронтальной коры, тем лучше люди могли выполнять другую задачу параллельно с задачей с автомобилем.
Это открытие бросает вызов давней теории о том, что люди не способны к настоящей многозадачности. Вместо этого считалось, что мозг быстро переключается между двумя задачами.
"Мы показываем, что схема на самом деле меняется, поэтому мозг может делать две вещи одновременно", - сказал Ризенхубер. "Это действительно настоящая многозадачность".
Результаты также могут иметь значение для понимания компульсивного поведения, поскольку они демонстрируют, что усвоенное поведение перемещается в мозговые цепи, которые менее доступны для сознательного мышления или исполнительных функций.
"Первым шагом к разучению чего-либо является понимание того, где это на самом деле происходит в мозгу". Ризенхубер сказал
