Мозг боится не ошибок, а предсказуемости: как неопределённость делает нас умнее

Мозг устроен сложнее любой вычислительной системы: миллиарды нейронов, взаимодействующих непредсказуемо, создают всё — от памяти до страха. Недавно нейробиологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) обнаружили, что часть этих клеток специально "настроена" на восприятие неопределенности. Исследование, опубликованное в Nature Communications, показывает, что даже крысы обладают механизмом, который помогает им адаптироваться, когда мир перестает быть предсказуемым.

Как мозг обрабатывает сомнение

Мы привыкли считать, что решения принимаются логически, но в действительности ими управляют области мозга, отвечающие за эмоции и вознаграждение. Орбитофронтальная кора — участок прямо над глазами — активируется, когда человек получает удовольствие или сталкивается с неожиданностью. В ходе опытов нейробиологи наблюдали за активностью пирамидальных клеток у крыс, выполнявших задачи на гибкое обучение с подкреплением.

"Мы обнаружили эти клетки, настроенные на неопределенность, в орбитальной области фронтальной коры, и считаем, что они необходимы для обучения", — сказала профессор факультета психологии Алисия Искьердо (UCLA).

Животные учились получать награду, касаясь нужных точек на сенсорном экране. По мере усложнения заданий шансы на успех снижались: от 70% до 30%. В моменты, когда исход становился труднее предсказать, активность нейронов в орбитофронтальной коре резко возрастала.

Почему важно изучать неопределенность? Потому что именно она заставляет организм учиться. Без непредсказуемости обучение превращается в механический процесс, а способность к адаптации исчезает.

Гибкость против точности

Команда под руководством Хуана Луиса Ромеро-Сосы заметила: когда крысы сталкивались с изменением условий, им приходилось менять стратегию выбора. Те, у кого орбитофронтальная кора работала активно, быстрее находили новое решение и адаптировались.

"Мы обнаружили субпопуляции нейронов, которые проявляют больший интерес к задаче по мере роста неопределенности", — отметил Ромеро-Соса.

Когда же учёные блокировали активность этой области, эффективность обучения падала. Крысы переставали повторять действия, приводящие к награде, и дольше оставались в состоянии "растерянности".

Здесь проявляется важный баланс — между точностью и гибкостью. Чем сильнее мозг стремится к стабильности, тем труднее ему принимать новые данные. Но и чрезмерная гибкость приводит к хаосу. Именно этот компромисс лежит в основе любого обучения — от поведения животных до решений человека под давлением.

Что происходит, когда кора "выключена"

Инактивация орбитофронтальной коры показала, насколько эта зона важна. При её блокировке крысы не просто хуже выбирали нужные точки — они теряли мотивацию искать стратегию. Снижение вероятности успеха разрушало связь между действием и наградой.

Что это говорит о человеческом мозге? Если подобные нейронные механизмы существуют у людей, их нарушения могут объяснять расстройства адаптации — тревогу, посттравматические состояния, депрессию. Люди, которым сложно переносить неопределенность, чаще испытывают хронический стресс, ведь их нейронные цепи "застревают" на необходимости точности.

Опыт против инстинкта

Предки человека и крыс эволюционировали в мире, где выживание зависело от баланса между инстинктом и опытом. Когда добыча уходила, а хищник появлялся неожиданно, мозг должен был мгновенно адаптироваться. Современный человек сталкивается с тем же — только в другой форме: финансовые рынки, климат, работа, отношения.

Можно ли научиться быть спокойным в неопределенности? Частично — да. Осознанные практики, обучение через ошибки и постепенное повышение сложности задач активируют те же зоны мозга, что и у подопытных крыс. Это доказывает: гибкость можно тренировать, но нельзя навязать.

Схожие эффекты наблюдаются в играх и симуляциях, где успех не гарантирован. При частичной случайности мозг учится выносить стресс и видеть закономерности даже там, где они неочевидны. Это умение отличает опытного аналитика или хирурга от новичка: первый способен действовать под давлением, сохраняя ясность восприятия.

Наука, этика и границы эксперимента

Чтобы наблюдать активность нейронов, исследователи ввели в мозг крыс маркер ионов кальция и модифицированный вирус, работающий как выключатель, а также установили микроскопическую лампу и камеру. Такая методика позволяет фиксировать мельчайшие сигналы, но ставит вопрос о границах эксперимента.

Где проходит грань между знанием и жестокостью? Для науки подобные опыты оправданы, если результаты применимы к лечению людей. Именно это направление — лечение заболеваний, связанных с нарушением адаптации. Потенциально оно может помочь пациентам с деменцией, обсессивно-компульсивными расстройствами и ПТСР.

Современная нейробиология все чаще сталкивается с этическими дилеммами. Но без таких исследований не появятся технологии, способные вернуть мозгу утраченную способность "учиться в хаосе".

От лаборатории к терапии

Сегодня уже известно, что стимуляция орбитофронтальной коры может изменять эмоциональные реакции. На этом принципе основаны нейротехнологии, используемые для лечения депрессии и зависимостей. Если открытие UCLA подтвердится на людях, появятся методы точечного воздействия на нейроны неопределенности.

Пока это кажется далеким, но эксперименты показывают: адаптивность мозга выше, чем предполагалось. Он способен перестраиваться даже после травм, создавая новые связи.

Как это применить в жизни

— Постепенно повышать уровень сложности задач, чтобы тренировать гибкость.
— Избегать избыточного контроля — он мешает адаптации.
— Использовать методы наблюдения за собственными реакциями, чтобы распознавать тревогу от неопределенности.
— Не избегать ошибок: именно они активируют нейронные сети обучения.

Эти простые шаги отражают принцип "обучения с подкреплением" — того самого, что изучали на крысах. Человеческий мозг, как и их, нуждается в умеренной доле неопределенности, чтобы развиваться.

Можно ли слишком хорошо адаптироваться? Парадокс в том, что да: чрезмерная гибкость ведет к потере устойчивости. Поэтому идеальное состояние мозга — не полная уверенность и не полная растерянность, а баланс между ними. Именно в этой зоне рождается мышление.

А что если научиться принимать неопределенность как часть реальности? Тогда решения перестают быть источником страха и превращаются в инструмент исследования мира.