Нейронные корреляты усвоения аппетитного угасания: исследование fMRI с активным участием голубей

Почему жаждущий голубь может научить нас гибкости привычек

Представьте, что вы тянетесь за утренним кофе и обнаруживаете пустую кружку. После нескольких таких сухих утр вы перестаете тянуться. Это тихое переключение от ожидания награды к отказу от нее — форма обучения, называемая угасанием. В этом исследовании учёные использовали сканирование мозга бодрствующих, с фиксированной головой голубей, чтобы увидеть, как меняется их мозг, когда некогда надежная водная награда внезапно исчезает. Работа проливает свет на то, как мозг приспосабливается к нарушенным обещаниям и даёт подсказки, применимые не только к птицам, но и к общим принципам гибкого поведения.

От простых цветовых сигналов к меняющимся ожиданиям

Исследователи натренировали восемь голубей на простой задаче с использованием цветных огней. Один цвет означал «Вперёд» и побуждал птиц открыть клюв, что приводило к небольшому глотку воды. Другой цвет означал «Не двигаться», сигнализируя, что движение ничего хорошего не принесёт. Со временем голуби довольно точно реагировали на вознаграждаемый цвет и оставались неподвижными при невознаграждаемом. Это создало ситуацию для угасания, в ходе которой некогда надёжная водная награда, связанная с цветом «Вперёд», была тайно удалена.

Перекрыть кран и наблюдать за мозгом

На следующий день голуби вернулись в 7-тесловый МРТ-сканер, бодрствующие и с зафиксированной головой, и увидели те же цвета «Вперёд» и «Не двигаться». Однако теперь открытие клюва при цвете «Вперёд» больше не приносило воды, хотя птицы по-прежнему видели знакомый визуальный сигнал, обычно предвещавший награду. По мере сессии их реакции «Вперёд» постепенно снижались, тогда как поведение в отношении «Не двигаться» оставалось стабильным. Это позволило учёным отделить активность мозга, связанную с утратой награды, от активности, связанной с простым прекращением действия или течением времени.

Широкая сеть мозга кратко загорается

Сравнивая испытания, в которых голуби не двигались при обоих цветах, команда сопоставила активность мозга при событиях «Вперёд» и «Не двигаться» на раннем и позднем этапах угасания. В начале удержание ответа на прежний сигнал «Вперёд» вызывало широкую сеть по передней и задней части мозга, особенно слева. Визуальные области, обрабатывающие цвет и форму, регионы, связанные с эмоциями и ценностью, узлы принятия решений, подобные по функции нашему префронтальному кортексу, структуры, связанные с памятью, такие как гиппокамп, и моторные области — все они активировались вместе. По мере прогрессирования угасания и привыкания птиц к новой реальности — что цвет «Вперёд» больше не приносит воды — эта сеть уменьшалась и затихала, сводясь к нескольким ключевым участкам по мере стабилизации поведения.

Это не просто «остановка» движения

Чтобы проверить, является ли эта сеть просто знаком удерживания движения, исследователи сравнили активность мозга при правильно подавленных испытаниях «Не двигаться» в разные дни. Поведение в этих испытаниях почти не менялось, и сканы не показали существенных различий. Они также сопоставили испытания, в которых птицы по-прежнему двигались, но больше не получали воду, и вновь не обнаружили очевидной длительной схемы. Самые сильные и продолжительные реакции мозга проявлялись тогда, когда птицы сталкивались с цветом «Вперёд», сознательно не реагировали и им приходилось иметь дело с разорванной связью между сигналом и наградой. Это указывает на то, что сеть отражает обновление ожиданий, а не простое торможение моторики.

Что это значит для умения отпустить

Для широкой аудитории главный вывод заключается в том, что «разучивание» награды — это не просто выключение одного небольшого переключателя. Вместо этого многие части мозга кратковременно работают совместно, чтобы переписать значение знакомого сигнала. У голубей это включает широкую, преимущественно левостороннюю сеть, которая сначала сильно вовлечена, а затем затихает по мере приспособления птиц к новому правилу. Похожие строительные блоки есть у млекопитающих, поэтому выводы, полученные у этих птиц, могут помочь понять, как мозг в целом адаптируется, когда привычки перестают приносить пользу — процесс, лежащий в основе всего, от избавления от вредных привычек до приспособления к переменам.

Цитирование: Behroozi, M., Sadraee, A., Helluy, X. et al. Neural correlates of appetitive extinction learning: an fMRI study with actively participating pigeons. Sci Rep 16, 16455 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-54678-8

Ключевые слова: обучение угасанию, мозг голубя, fMRI, обучение награде, поведенческая гибкость