Нейроны клауструма у пациентов с эпилепсией подавали сигналы, связанные с неопределённостью и ошибкой предсказания, преимущественно во время появления астероидов в компьютерной игре. В передней поясной коре сигнал неопределённости сохранялся и между игровыми раундами. Об этом исследователи из Йельского университета и других учреждений сообщили 6 октября 2026 года в журнале Nature Neuroscience.

Когда возникали сигналы

В исследовании участвовали семь пациентов с лекарственно-устойчивой эпилепсией. Во время клинического мониторинга электроды записывали активность отдельных нейронов. Участники управляли виртуальным кораблём и выбирали безопасный путь через приближающиеся пояса астероидов. Вероятность появления прохода в разных местах менялась, поэтому игрокам приходилось корректировать ожидания. Исследователи сравнили активность клауструма, передней поясной коры и миндалины. Неопределённость и расхождение между ожидаемым и полученным результатом оценивала математическая модель.

Сигналы неопределённости и ошибки предсказания, рассчитанные моделью, обнаружили в клауструме и передней поясной коре, но появлялись они в разное время. Между раундами сигнал неопределённости наблюдали в передней поясной коре, а в клауструме он почти отсутствовал. Когда на экране появлялись астероиды и игрокам нужно было их избегать, обе области подавали сигналы неопределённости и ошибки предсказания. В миндалине таких сигналов было мало.

Это можно сравнить с дорогой, где подсказки меняются по мере движения. Пока следующий участок не виден, одна система может учитывать, насколько надёжна прежняя информация. Когда появляется развилка и нужно выбирать, несколько систем могут реагировать и на неопределённость, и на расхождение между ожидаемым и фактическим маршрутом. Это лишь аналогия для объяснения результатов, а не установленное описание работы мозга.

Исследование выявило связь между активностью нейронов и величинами, рассчитанными моделью. Оно не доказывает, что клауструм сам меняет ожидания или управляет их обновлением. В исследовании участвовали семь пациентов с эпилепсией, а его дизайн не позволял проверить причинные связи между областями мозга. Кроме того, неопределённость и ошибка предсказания в модели коррелировали, поэтому авторы не установили, кодировали ли нейроны эти величины независимо. Модель также не доказывает, что мозг буквально использует заложенный в неё алгоритм.

Чтобы проверить, передаёт ли передняя поясная кора информацию клауструму и влияет ли эта связь на поведение, понадобятся одновременные записи из нескольких областей с оценкой направления потока информации или причинное вмешательство, например целевая стимуляция связей между ними. Пока исследование показывает, как во времени совпадала активность областей мозга, но не доказывает, что одна из них управляет другой.

Подробнее о подготовке научных статей.

Схема сравнивает временные периоды, в которые исследователи наблюдали модельные сигналы в передней поясной коре и клауструме, и показывает ограничение причинных выводов.

Фото: Rafael Minguet Delgado / Pexels