Такого висновку дійшли науковці Університету Сассекса з Великої Британії. Вони розробили нову обчислювальну модель та проаналізували дані недавніх експериментів.

Читайте також Коронавірус може вбудовуватись в ДНК: нові докази

У своєму дослідженні вони продемонстрували, як мозок плодових мух, подібно до нашого, може використовувати сигнали дофаміну для полегшення навчання, підтримуючи те, що відоме як гіпотеза про помилку прогнозування винагороди.

Про гіпотезу

Гіпотеза про помилку прогнозування винагороди стверджує, що нейрони дофаміну сигналізують про "помилку" між очікуванням винагороди та тією, що ми переживаємо.

Основна ідея полягає в тому, що ми дізнаємось, наскільки правильними чи неправильними виявляються наші прогнози. А також визначаємо різницю між отриманою винагородою та тією, яку ми очікували.

Про нове дослідження

  • Як зазначили дослідники, насправді не дивно, що комахи використовують помилки прогнозування, оскільки вони еволюціонували протягом мільярдів років.
  • Попередні дослідження припускали, що ланцюги грибного тіла – структури в мозку комах, які пов'язані з пам'яттю – підключені для навчання, але жодна з них не показала, що мухи використовують помилки прогнозування для навчання.
  • Працюючи з анатомічними даними попередніх експериментів, дослідники розробили обчислювальну модель, яка імітувала схему тіла гриба в мозку плодової мухи.
  • Дослідники не тільки виявили, що анатомія та фізіологія мозку плодової мухи підтримує вивчення помилок передбачення, вони також показали, що дані попередніх експериментів з комахами не обов'язково суперечать прогнозам з гіпотези про помилку передбачення винагороди, як вважалося раніше.

Багато експериментів не змогли показати, що у комах відбувається кодування помилок прогнозування. Але наше дослідження продемонструвало, що під час навчання фізіологія нейронів у мух сильно збігається з нашою моделлю,
– сказав один із дослідників Джеймс Беннет.


Плодова муха / Фото unsplash

Яка користь дослідження

Хоча результати суто обчислювальні, але, на думку науковців, вони можуть мати важливі реальні наслідки. Наприклад, якщо дізнатися про те, як мухи вчаться та приймають рішення, можна відкрити шлях для більш гуманних лабораторних експериментів із залученням комах замість гризунів.

Вивчення випалювання нейронів в мозку мух може також дати уявлення про його схеми, що лежать в основі психічних захворювань та наркоманії у людей, які, як вважають, підкріплені помилками прогнозування. Водночас дослідницька група не виключає, що майбутні дослідження можуть спростувати їхній висновок.

Якщо ми виявимо, що результати відрізняються від прогнозованих, це означатиме, що вони (мухи – 24 канал) роблять щось інше, що є більш складним, і це буде безцінним для нашого розуміння. Гіпотеза про помилку передбачення винагороди є потужним інструментом для розуміння того, як навчаються тварини, а також використовується в алгоритмах штучного інтелекту. Тож якщо існують інші способи навчання, було б чудово це знати,
– сказав один із дослідників Джеймс Беннет.


Плодові мухи здатні вчитися / Фото wikipedia