Когда правила задачи меняются и человек не уверен, на что обращать внимание, мозг продолжает учитывать ненужные визуальные детали. Они вмешиваются в обработку важной информации и повышают вероятность ошибок. К такому выводу пришли исследователи Чикагского университета, изучившие поведение людей и обезьян. Почему после смены задачи становится сложнее сосредоточиться и что ученые обнаружили в зрительной коре — в материале «Известий».

Способность перестраивать мышление и поведение при изменении ситуации называют когнитивной гибкостью. Она позволяет переключаться между заданиями, учитывать новые условия и отказываться от правил, которые больше не подходят.

Однако переход к другой задаче обычно требует времени. По словам одного из ведущих авторов исследования Чэна Сюэ, десятилетия психологических экспериментов показывают: сразу после переключения люди действуют медленнее и чаще ошибаются. Это происходит даже со здоровыми молодыми участниками.

«Даже здоровые молодые люди испытывают трудности, когда совмещают несколько задач», — рассказали в исследовании.

Команда решила выяснить, какие процессы в мозге могут объяснить такие ошибки. Исследователей интересовала ситуация, когда человек или животное видит нужную информацию, но не вполне понимает, какое правило сейчас следует применять.

Людям и обезьянам показывали изображения и предлагали выполнять одно из двух зрительных заданий. Для правильного ответа нужно было учитывать один признак картинки, игнорируя другой.

Во время эксперимента правило менялось. Признак, на который прежде требовалось обращать внимание, мог стать несущественным, а ранее ненужный — приобрести значение. Участникам приходилось определять, какое задание выполнять в данный момент.

В условиях неопределенности точность снижалась. Чтобы разобраться в причинах, ученые обучили искусственную нейронную сеть воспроизводить реальные решения обезьян, включая ошибки. Затем создали вторую модель, которая училась отвечать правильно.

Такое сравнение позволило изучить, какие особенности обработки информации связаны с неверным выбором. Модель, повторявшая поведение животных, указала на возможный механизм: информация о ненужном признаке вмешивалась в обработку того, который определял правильный ответ.

Предсказания модели проверили в дополнительных поведенческих экспериментах с людьми, при анализе нейронной активности обезьян и с помощью небольших искусственных воздействий на их зрительную кору.

Ошибки оказались закономерными. Значение признака, который следовало игнорировать, смещало ответы в определенную сторону. Авторы назвали этот эффект интерференцией признаков — взаимным влиянием их представлений в мозге.

«Когда мы не уверены, какое правило действует, мозг удерживает информацию, которую ему следовало бы игнорировать», — пояснил Сюэ.

По его словам, нейронные представления разных визуальных характеристик не полностью отделены друг от друга. Поэтому сохраняющаяся информация о ненужном признаке может влиять на обработку важного и менять итоговое решение.

Поведенческие эксперименты дали дополнительное подтверждение: при неясных правилах люди лучше запоминали характеристику изображения, которая не требовалась для выбранного задания. Иными словами, эта информация продолжала обрабатываться, хотя не помогала ответить правильно.

Исследователи обнаружили признаки такого взаимного влияния и в первичной зрительной коре, обозначаемой V1. Это область, участвующая в ранней обработке зрительной информации. Из нейронных сигналов, обычно связанных с одним признаком, удавалось получить сведения о другом.

Стимуляция одного участка V1 смещала оценки обеих характеристик в направлении, предсказанном моделью. Таким образом, результаты согласовывались на нескольких уровнях: в поведении, компьютерном моделировании и нейронной активности.

Работа указывает на один из механизмов снижения точности при неопределенности. По интерпретации авторов, часть ошибок может возникать из-за взаимного влияния визуальной информации, а не только из-за ограниченности ресурсов внимания.

Авторы планируют выяснить, отличаются ли подобные закономерности ошибок при разных нейропсихиатрических состояниях. Если такие различия удастся подтвердить, в будущем они потенциально могут помочь в разработке диагностических подходов и более адресных вмешательств.

«Мы хотим выяснить, могут ли закономерности ошибок служить отличительными признаками конкретных расстройств», — отметил Сюэ.

Пока речь идет о направлении дальнейших исследований. Описанные эксперименты не дают готового способа ранней диагностики и не позволяют по трудностям с переключением между повседневными делами судить о наличии заболевания.

Сюэ также предположил, что переход между задачами можно облегчить небольшой паузой: сначала закончить одно дело, затем заняться чем-то несложным, например привести в порядок рабочий стол, и только после этого приступать к следующему. Однако эффективность такого приема в описанном исследовании не проверялась.