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