В глубине мозга есть крошечная зона — вентральная область покрышки (VTA), которая отвечает за то, как мы воспринимаем награду. Она производит дофамин — вещество, помогающее предсказывать, когда и за что мы получим вознаграждение. Ученые из Женевского, Гарвардского и Макгиллского университетов выяснили, что VTA работает еще точнее: она не просто предугадывает награду, но и вычисляет точный момент, когда она появится. Это открытие стало возможным благодаря алгоритму машинного обучения, и оно доказывает, насколько полезно объединять искусственный интеллект с нейронаукой.

Результаты опубликованы в издании Nature.

Раньше считалось, что VTA — просто «центр вознаграждения». Но в 90-х стало ясно: она реагирует не на саму награду, а на ее предвкушение. Например, если после вспышки света животное всегда получает лакомство, со временем дофамин выделяется не в момент угощения, а как только загорается свет. То есть мозг учится связывать сигнал с будущей выгодой.

Теперь же ученые обнаружили, что VTA работает еще тоньше. Она не просто суммирует возможные бонусы, а раскладывает их по времени.

Одни нейроны реагируют на награду, которая ждет через пару секунд, другие — на ту, что будет через минуту, третьи — на еще более отдаленную. Это как если бы у вас в голове работали сразу несколько будильников, каждый из которых звенит в свой момент.

Исследование — отличный пример того, как нейронаука и ИИ помогают друг другу. Алгоритм, созданный математиками, идеально лег на данные экспериментов с животными. Получается, что если раньше мозг вдохновлял программистов, то теперь алгоритмы помогают разгадывать его секреты.

Этот прорыв важен по нескольким причинам:

• Понимание зависимостей — если мы узнаем, как мозг кодирует ожидание награды, сможем лучше лечить аддикции.
• Развитие ИИ — нейросети, имитирующие работу VTA, станут точнее предсказывать результаты.
• Обучение и мотивация — зная, как мозг распределяет вознаграждение во времени, можно улучшить методы обучения.

Хотя исследование впечатляет, остается вопрос: насколько точно животные модели отражают человеческую мотивацию? Люди часто действуют вопреки сиюминутной выгоде — например, откладывают деньги на пенсию. Не исключено, что у нас задействованы дополнительные механизмы, которых нет у подопытных грызунов.

Ранее ученые нашли орган, ответственный за сопротивляемость соблазнам.