Нервные клетки учатся на своих ошибках

Как мозг учится принимать правильные решения? В Бернском университете создали математическую модель его действий. Большинство клеток мозга по демократическому принципу определяет, какое решение должно быть принято.

Однако затем каждая клетка должна иметь возможность выяснить, вела она себя правильно или нет. Если нейрон придерживался мнения большинства, но затем получил сигнал о неудаче, он должен исправиться.

Математические модели, описывающие деятельность мозга, нередко разбиваются о необходимость объяснить, как происходит процесс его обучения: какие именно из триллиона нервных клеток повлияли на правильное решение и в результате получили вознаграждение? Роберт Урбанчик и Вальтер Зенн из Института психологии Бернского университета, кажется, нашли подход к решению этой проблемы. Их математическая модель опубликована в Nature Neuroscience.

Решения в модели принимает сеть нейронов, при этом все клетки получают одну и ту же информацию. Мозг следует демократическому принципу, какое решение должно быть принято определяется большинством клеток. Затем клеткам посылается сигнал, который сообщает им, верное было принято решение или ошибочное.

Прежние модели исходили из того, что все нейроны получают одинаковый сигнал: сигнал успеха при правильном решении, сигнал неудачи при ошибочном. Как если бы учительница сообщила, что весь класс не справился с заданием. Но если класс большой, то шансы каждого из учеников чему-то научиться были бы невелики.

Швейцарские математики считают, что мозг работает более эффективно. Чтобы мозг научился наверняка принимать повседневные решения, отдельные нервные клетки в сети, ответственной за их принятие, должны иметь возможность выяснить, вели они себя правильно или нет. Если вслед за принятым решением поступил сигнал о неудаче, а конкретный нейрон придерживался мнения большинства, он должен исправиться. Если пошёл вразрез, вёл себя правильно, менять поведение не следует. Подобной процедуре должен подвергнуться каждый нейрон. Она реализуется с помощью простых клеточных процессов. Информацию об успехе или неудаче нейрон получает благодаря выделению определённого нейромедиатора (например, гормона удовольствия дофамина). Подобная корректировка поведения позволяет клеткам в следующий раз, при возникновении сходной ситуации, оказаться на высоте, полагают учёные. Об этом сообщает агентство "Информнаука".