Нове дослідження показує, як лобно-тім’яна кора контролює потік інформації та направляє відповіді.
Лобно-тім’яна кора головного мозку, інформаційний центр мозку, допомагає координувати реакції, коли ситуація змінюється. Наприклад, під час водіння мозок повинен спиратися на запам’ятований маршрут і навички, необхідні для керування автомобілем, реагуючи на закриття вулиці чи зміну руху.
Дослідники з Університету Айови дослідили, як ця мережа областей мозку приймає рішення, коли отримана раніше інформація більше не дає людям правильної відповіді. Поєднавши візуалізацію мозку з обчислювальним моделюванням, вони відстежили, як змінюються його зв’язки з іншими системами мозку, коли люди дізнаються, що робити.
Кай Хван, доцент кафедри психології та наук про мозок і відповідний автор дослідження, каже: «Замість того, щоб стати більш активними під час складних завдань, ми спостерігали, як ця мережа динамічно змінює зв’язки з іншими ділянками мозку, залежно від того, яка інформація потрібна на кожному етапі прийняття рішення».
Коли правильна відповідь стає неправильною
В експериментах брали участь 38 учасників віком від 18 до 35 років, які навчилися асоціювати кольори, обличчя та сцени з певними реакціями. Кожна комбінація викликається натисканням кнопки вказівним або середнім пальцем обох рук.
Коли учасники вивчали ці асоціації, дослідники мінялися парами. Відразу отримати відповідь означало навчитися новому зв’язку між тим, що з’являється на екрані, і якою рукою та пальцем користуватися.
«Якщо вони завжди розуміють це правильно, вони знають, що зробили правильну асоціацію, але коли вони починають робити це неправильно, їм доводиться здогадуватися: «О, контекст змінився, чи я не бачив чітко колір?» Це створює невпевненість, каже Хван.
Ця невизначеність дозволила команді зрозуміти, як лобно-тім’яна кора пов’язана з іншими системами мозку. Дослідники використовували експериментальні дані та функціональне МРТ-сканування, які вимірюють зміни в активності мозку, щоб побудувати обчислювальну модель, яка розділяє сигнали з різних областей мозку.
«Наше дослідження більш детально показує, як працює лобно-тім’яна кора — як вона витягує інформацію з інших систем і як використовує свої шаблони зв’язку для інтеграції інформації, що надходить з різних областей мозку», — каже Хван. «Це головний внесок».
Стефані Ліч, перший автор дослідження та студентка шостого курсу лабораторії Хвана, допомогла розробити проект, провела особисті експерименти та брала участь у написанні рукопису.
«Можливість провести це дослідження була дуже корисною, оскільки це дозволило мені внести свій внесок у пошук відповідей на запитання про нашу найзахопливішу, загадкову та складну систему — людський мозок», — каже Ліч.
Об’єднання неповних сигналів для керування поведінкою
Нейробіологам давно відомо, що лобно-тім’яна кора допомагає приймати рішення, вибираючи релевантні для завдання сигнали та сортуючи інші. Група Хвана досліджувала цей процес у дослідженні, опублікованому в 2025 році, і виявила, що мережа генерує узгоджене резюме високорівневої інформації з інших областей мозку. Він зважує сигнали, які можуть бути неповними або неоднозначними, об’єднує їх у цілісну картину та спрямовує реагувати інші області мозку.
«Схоже, що інші ділянки мозку не мають усієї інформації, тому вони надсилають те, що мають, у лобно-тім’яну кору для вказівок», — сказав Хван.
Нові експерименти перевіряли гнучкість цієї процедури, оскільки учасники піддавалися змінам у правилах. Отримані дані можуть допомогти дослідникам зрозуміти, як обмін інформацією відрізняється при неврологічних і психічних розладах, включаючи синдром дефіциту уваги/гіперактивності (СДУГ) і шизофренію.
Потенційні застосування включають розуміння того, чому людям іноді важко пристосувати свою поведінку до навколишнього середовища, наприклад, голосно розмовляти в бібліотеці або їм важко контролювати імпульси, які часто виникають при СДУГ.
«Це ситуації, коли людям важко регулювати свою поведінку. Мені здається, що це проблема інтеграції. Якщо ця функція інтеграції не працює належним чином, це, ймовірно, означає, що вони не використовують належний контекст для регулювання своєї поведінки», — каже Хван.
Довідка: Стефані С. Ліч, Шеннон Е. Стоукс, Цзіфен Цзян і Кай Хван «З’єднання лобових центрів інтегрує інформацію з багатьох джерел», 28 липня 2026 р. Журнал неврології.
DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0594-26.2026
Національний інститут психічного здоров’я та Неврологічний інститут Айови фінансували дослідження.
Ніколи не пропустіть прорив: приєднуйтесь до інформаційного бюлетеня SciTechDaily.
Слідкуйте за нами в Google і Google News.
