Ученые СГТУ объяснили природу принятия решений

Узнать, как человек принимает решения, можно с помощью эффекта когнитивного шума, возникающего во время мозговой деятельности. К такому выводу пришли ученые Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. Они предложили метод измерения когнитивного шума при восприятия оптических иллюзий.

"Экспериментальные данные показали, что если уровень этого шума у человека достаточно низкий, значит, он способен максимально концентрироваться на какой-то задаче, зацикливаться на чем-то, — объясняет полученные в ходе исследования данные заведующий кафедрой «Автоматизация, управление, мехатроника» СГТУ Александр Храмов. — С другой стороны, мы полагаем, что высокий уровень шума позволяет быстро переключаться с одной задачи на другую».

Найденные методы позволяет специалистам получать психофизиологическую характеристику человека за 30-40 минут тестирования в университетской лаборатории.

Результаты исследований и экспериментальные данные опубликованы в журнале «Chaos, Solitons and Fractals: Nonlinear Science, and Nonequilibrium and Complex Phenomena» в статье «Theoretical background and experimental measurements of human brain noise intensity in perception of ambiguous images» («Теоретические подходы и экспериментальные измерения шумов в человеческом мозгу при восприятии неоднозначных изображений»). Ее авторы — сотрудники кафедры АУМ ИнЭТМ и НОЦ «Нелинейная динамика сложных систем» докторант кафедры АУМ А.Е. Руннова, зав. каф. АУМ, г.н.с. НОЦ НДСС А.Е. Храмов, асс. каф. АУМ, с.н.с. НОЦ НДСС В.В. Грубов, в.н.с. НОЦ НДСС А.Н. Писарчик и сотрудники СГУ имени Чернышевского Н.Г. зав. каф. А.А. Короновский и с.н.с. М.К. Куровская.

«Гипотеза когнитивного шума высказывалась и ранее, но не было метода точного его измерения, — уточняет Александр Храмов, — Мы предположили методику, которая позволяла бы оценить уровень когнитивного шума и, соответственно, анализировать и сравнивать количественно способности разных людей переключаться с одной задачи на другую, принимать спонтанные решения».

Ученый объясняет, что в обработку, восприятие и интерпретацию бистабильных изображений (так называемых оптических иллюзий) вовлекаются различные популяции нейронов мозга. Когнитивный шум может быть связан с активацией той или иной популяции, которая определяется случайной генерацией спайков при работе нейронной сети. В своей работе сотрудники СГТУ на основе методов статистической физики построили математическую модель, позволяющую описать эффекты когнитивного шума.

Теорию удалось подтвердить в результате исследования 50 добровольцев — сотрудников, аспирантов и студентов вуза.

Понимание того, как человек принимает решение, интересно и с теоретической, и с прикладной точки зрения. «Почему я сегодня выбрал этот, а не другой, аналогичный маршрут, чтобы добраться до дома? Принятие таких решений, возможно, очень похоже на восприятие так называемых оптических иллюзий. Осознание природы этого явления, безусловно, еще на один шаг приближает нас к разгадке того, как работает головной мозг», — поясняет Александр Храмов.