Моторная кора мозга помогает адаптироваться к новым задачам

Моторная кора мозга отвечает за планирование и контроль произвольных движений. Однако ее участие в выполнении выученных задач варьируется: иногда она играет ключевую роль, а иногда оказывается необязательной. Чтобы понять, когда именно кора активируется,было решено провести серию экспериментов с крысами.

В рамках исследования крысы были обучены «играть» на небольшом пианино с тремя клавишами. В одной части эксперимента их тренировали воспроизводить одну фиксированную последовательность нот, а в другой — разучивать разные последовательности в зависимости от поданных сигналов. Такой подход позволил ученым изучить, как мозг реагирует на задачи с различными требованиями к гибкости.

Обнаружено, что при выполнении автоматизированной задачи, когда крысы воспроизводили одну и ту же заученную последовательность, моторная кора не играла существенной роли. Однако при изменении последовательности в зависимости от сигналов кора оказывалась необходимой.

Гибкость и необходимость адаптации к новым условиям активируют моторную кору. Более того, если крысы одновременно разучивали фиксированную последовательность и другие более гибкие задачи, даже автоматическая последовательность начинала зависеть от моторной коры.

Руководитель исследования Бенс П. Олвецкий сравнил результаты эксперимента с процессом обучения музыке. Если пианист повторяет одну пьесу много раз, она становится «автоматической», но если он параллельно разучивает другие композиции, привычные движения начинают требовать участия мозга для адаптации.

Эти выводы могут быть полезны в практике обучения навыкам. Ученые предполагают, что чрезмерная концентрация на одной задаче может помешать переносу навыков в новые условия. Поэтому чередование разных упражнений, например, в музыке или спорте, помогает лучше использовать нейронные цепи мозга.

Далее планируется изучить, как мозг использует разные нейронные цепи для выполнения задач в разных контекстах. Данные могут быть полезны не только для обучения, но и для разработки методов реабилитации после травм или заболеваний мозга.

Работа Гарвардской команды демонстрирует, как мозг распределяет задачи между автоматическими и гибкими процессами, а также показывает важность баланса между повторением и разнообразием при освоении новых навыков. Такие исследования открывают новые горизонты для нейробиологии, педагогики и медицины.