Шестое чувство или суперкомпьютер? Как подсознание предсказывает будущее — и вы об этом не подозреваете

Учёные выяснили, что человеческий мозг способен распознавать и обрабатывать закономерности в реальном времени без участия сознания. Это открытие, сделанное в рамках исследования, опубликованного в журнале Nature , демонстрирует, как нейроны в ключевых областях мозга комбинируют информацию о том, что происходит и когда это происходит, чтобы выявлять скрытые закономерности в потоке событий. Эта способность позволяет мозгу предсказывать последующие события, даже если человек не осознаёт, что процесс распознавания паттернов происходит.

Группа исследователей, возглавляемая нейробиологом Эдвардом Мозером из Норвежского университета науки и технологий, изучала активность мозга у людей с эпилепсией, которым имплантировали электроды в ткани мозга для подготовки к хирургическому лечению. Эти электроды дали учёным уникальную возможность напрямую регистрировать активность отдельных нейронов в различных областях мозга, включая гиппокамп и энторинальную кору — зоны, которые отвечают за память и пространственную навигацию. Именно в этих областях находятся нейроны, которые кодируют время и местоположение, как своего рода «внутренние часы» и «GPS» организма.

В ходе эксперимента участникам показывали изображения различных лиц. Для каждого испытуемого учёные отобрали шесть изображений, на которые один конкретный нейрон в его мозге реагировал особенно сильно. Например, у одного из участников был нейрон, активировавшийся на изображение мужчины в солнцезащитных очках, а у другого — на женщину в шляпе. Эти шесть изображений были расположены в виде треугольника, где каждое изображение соединялось с двумя соседними через стороны треугольника.

Во время эксперимента участникам показывали последовательность лиц по определённому правилу: каждое следующее изображение было связано с предыдущим через линию на треугольнике. Однако это правило не раскрывалось, и участники не знали, что последовательность подчиняется строгой логике. Для отвлечения их внимания во время показа изображений участникам задавали вопросы, касающиеся содержимого картинок.

Хотя участники не могли сознательно определить никакой закономерности в последовательности изображений, их мозг начал распознавать паттерны. Нейроны в гиппокампе и энторинальной коре постепенно начали реагировать не только на текущее изображение, но и на связанные с ним изображения, которые появлялись ранее. Это доказывает, что мозг способен учиться и запоминать сложные связи без участия сознания.

Более того, нейроны продолжали «проигрывать» усвоенные последовательности даже во время перерывов между экспериментами, что свидетельствует о глубоком уровне обработки информации и обучения, происходящих в неосознанном состоянии. Один из авторов исследования, нейрохирург Ицхак Фрид из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, отметил, что мозг демонстрирует способность усваивать скрытые закономерности очень быстро, при этом изменения происходят на уровне отдельных клеток.

Кроме того, исследователи обнаружили, что мозг не только распознаёт текущие паттерны, но и предсказывает будущие события на основе уже изученных последовательностей. Это подтверждает гипотезу о том, что мозг активно строит прогнозы о будущем, используя усвоенные связи. По мнению Фрида, эти открытия могут помочь в разработке новых методов лечения нарушений памяти. Например, терапия могла бы сосредоточиться на усилении активности специфических нейронных паттернов, которые связаны с важными воспоминаниями.

Нейробиолог Мэтт Джонс из Университета Бристоля в Великобритании отметил, что это исследование хорошо согласуется с предыдущими работами на грызунах, что подтверждает эволюционную важность гиппокампальных схем для структурирования когнитивных карт в мозге человека. По его словам, понимание того, как мозг организует последовательности событий, может оказаться ключевым для дальнейшего изучения процессов памяти и обучения.

Таким образом, исследование подчеркивает, что человеческий мозг гораздо более сложен и способен на большее, чем осознанное восприятие позволяет предположить. Способность к неосознанному обнаружению закономерностей может быть одним из ключевых механизмов обучения и адаптации к окружающему миру.