Сюрприз, сюрприз

Для детей мир полон сюрпризов. Правда, со временем ребенок распознает неожиданные явления и становится взрослым, удивить которого труднее. По мере нашего взросления способ обработки сюрпризов в мозге меняется так, что он гораздо быстрее различает важные и неинтересные стимулы. Если сюрприз появляется во второй или третий раз, то взрослый удивляется значительно меньше ребенка. Это оправданно, новые стимулы привлекают внимание, но не вызывают излишне сильной реакции, требующей энергии.

Нейрофизиологи почти не исследовали эволюцию реакций мозга на сюрпризы. Недавно группа профессора Тании Ринальди Баркат (Tania Rinaldi Barkat) из Университета Базеля провела эксперименты с молодыми мышами, которые позволили понять, как развивающийся мозг обрабатывает неожиданные звуки и что здесь меняется по мере взросления. В своих опытах ученые записывали активность мозга животных, к которой приводила особая череда звуков. В ней между серией одинаковых тонов регулярно звучал неожиданный тон.

Исследователи смогли выяснить, как по мере взросления мышей меняется реакция разных областей мозга на изменение тона. Изначально она была очень сильной, но уменьшалась по мере созревания соответствующей области мозга до уровня взрослого животного. Однако в различных обрабатывающих звук областях изменения происходили с разной скоростью.

Развитие реакции на неожиданный звук начинается с периферии и заканчивается в коре головного мозга. Начало пути от слухового нерва к слуховой коре полностью формировалось у животных в возрасте 20 дней. Вторая область, слуховой таламус, давала взрослую реакцию на особый тон только в возрасте 30 дней. А развитие первичной слуховой коры головного мозга заняло еще больше времени — 50 дней. В человеческих годах это примерно соответствует началу третьего десятилетия жизни.

Если мышей выращивали в среде без шумов, то обработка неожиданных звуков в слуховой коре значительно замедлялась. Скорее всего, объяснение состоит в том, что мозг формирует внутреннее представление о мире в процессе роста, которое затем сравнивает с внешними стимулами. Любое отклонение от этого представления не только является сюрпризом, но и может привести к обновлению представления. Ученые надеются проследить открытые ими закономерности на человеческом мозге. Исследователи опубликовали результаты своей работы в журнале Science Advances.