Американские ученые из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые выяснили, какие именно процессы происходят в мозге при логических рассуждениях. Исследование опубликовано в научном журнале Nature.
Команда использовала записи более 3 тыс. нейронов у 17 добровольцев, проходивших лечение от эпилепсии. Участники согласились на процедуру инвазивного мониторинга, при которой электроды вживляются в мозговые ткани.
Пациенты прошли эксперимент, во время которого им нужно было реагировать на возникающие на экране объекты и нажимать на нужные кнопки. Время от времени соответствие кнопок и предметов менялось, вынуждая людей адаптироваться к новым правилам.
В это время ученые считывали нейронные реакции, возникавшие при совершении умозаключений и использовании участниками логического мышления.
Затем команда преобразовала записи активности тысяч нейронов в геометрические представления. По словам исследователей, получившиеся фигуры были невероятно сложными — их оказалось невозможно детально представить в виде трехмерных структур, но удалось описать математическими методами.
Ученые создали сильно упрощенные версии этих геометрических объектов для более наглядной визуализации.
Когда исследователи сравнили формы мозговой активности в случаях, когда испытуемые делали успешные выводы, и в случаях, когда их выводы были неудачными, обнаружились резкие различия.
«В определенных популяциях нейронов во время обучения мы наблюдали переходы от неупорядоченных представлений к этим прекрасным геометрическим структурам, которые коррелировали со способностью рассуждать логически», — отметили авторы открытия.
