Мыши оказались способны к избирательному вниманию

Экспериментальная установка

Wang & Krauzlis / Current Biology 2018

Американским ученым впервые удалось показать способность мышей к определению релевантного стимула среди нескольких — избирательному вниманию. Это определили с помощью эксперимента, в ходе которого мышам необходимо было следить за двумя экранами во время пробежки в колесе. Статья опубликована в журнале Current Biology.

Избирательное внимание (способность выделять нужный стимул на общем фоне) при зрительном поиске помогает как эффективно находить нужную информацию, так и игнорировать отвлекающую. Эта способность хорошо развита у людей и некоторых других видов приматов, так как требует точного контроля визуального внимания. Мозг грызунов устроен проще мозга приматов (это, в частности, выражается в ограничении их когнитивных и зрительных функций); однако, многочисленные эксперименты с лабораторными животными показали, что мышей и крыс можно эффективно обучить использовать звуковые и визуальные стимулы в качестве подсказок: например, для изучения работы пространственной памяти. 

Тем не менее, до сих пор не было известно, могут ли грызуны использовать внешние стимулы для контроля зрительного внимания, иными словами — обладают ли они избирательным зрительным вниманием подобно приматам. Для того, чтобы проверить это, Лупэн Ван (Lupeng Wang) и Ричард Краузлис (Richard J. Krauzlis) из Национального глазного института в Бетесде (Мэриленд) провели серию экспериментов, в ходе которого мышам, бегающим в колесе, транслировали информацию на два экрана, расположенные с двух сторон от животного.

Эксперимент был построен по парадигме Познера (англ. Posner cueing task). В начале эксперимента оба экрана пустые; затем — слева или справа — появляется подсказка, обозначающая место дальнейшего появления стимула. В качестве зрительного стимула ученые использовали изменение ориентации линий в пятнах Габора: в качестве подсказки использовалось пятно с вертикальными линиями, а в качестве стимула — пятно с диагональными линиями. Мыши были обучены получать угощение после смены ориентации линий, а скорость их реакции проверялась при помощи специальной пипетки со сладкой смесью.

Эксперимент проходил в три этапа. На первом этапе мышам необходимо было реагировать на смену ориентации линий (лизнуть пипетку) вне зависимости от того, в каком месте появился стимул, при этом игнорируя его отсутствие (если линии не менялись ни слева, ни справа). На втором этапе угощение можно было получить, если стимул появлялся в том же месте, где и подсказка; также на втором этапе эксперимента был блок заданий, в котором подсказок не давали вообще: тогда угощение можно было получить в том случае, когда смена ориентации линий происходила и слева, и справа. Наконец, во время третьего этапа эксперимента угощение можно было получить только в том случае, если стимул появлялся там же, где и подсказка (в отличие от первого этапа, в котором место появления стимула не зависело от факта получения угощения). 


Результаты первого этапа эксперимента показали, что мыши на 17 процентов чаще лизали пипетку в том случае, если стимул появлялся в том же месте, что и подсказка, кроме того, время их реакции было быстрее на 50 миллисекунд. Отсутствие какой-либо подсказки на втором этапе эксперимента также сказалось на точности (на 18 процентов ниже) и времени реакции (больше на 70 миллисекунд).


В поведении мышей наблюдался показатель, характерный для работы избирательного внимания, — уменьшенное время реакции при соответствии стимула месту подсказки (и увеличенное — при ее полном отсутствии). Кроме того, результаты третьего эксперимента показали, что мыши могут использовать зрительную информацию для эффективного игнорирования нерелевантных стимулов — то есть в том случае, если его появление не приведет к появлению угощения (это также эффективно делают и люди). Авторы, таким образом, отмечают, что, несмотря на отличия работы зрительной системы от приматов, мышей можно использовать в качестве моделей для изучения избирательного внимания в лабораторных условиях.

Внимание изучают и среди других животных. Например, недавно ученые выяснили, что гормон окситоцин заставляет собак уделять больше внимания людям, настроенным дружелюбно, чем тем, кто может представлять потенциальную угрозу.

Елизавета Ивтушок

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.