Новое вычислительное исследование показывает, что хронический стресс перестраивает нейронные сети таким образом, что они становятся устойчивыми, но ригидными, жертвуя гибкостью ради стабильности. Исследователи из Университета [Название] обучили рекуррентные нейронные сети на задаче рабочей памяти и смоделировали хронический стресс путем усиления тормозных синапсов на возбуждающие — единственный механизм среди восьми протестированных, который воспроизвел три ключевых сигнатуры префронтальной дисфункции: доминирование торможения, гипофункцию возбуждения и ухудшение выполнения задачи.
Как они моделировали стресс
Команда под руководством Маурисио А. Диаса и коллег обучила сети удерживать элемент в памяти в течение задержки. Затем они применили восемь различных модуляций синапсов или активности, чтобы имитировать стресс. Только усиление тормозных нейронов, воздействующих на возбуждающие нейроны (более сильные I→E синапсы), одновременно вызывало все три сигнатуры дисфункции. Это соответствует клеточным данным, показывающим, что хронический стресс смещает баланс возбуждения/торможения (E/I) в сторону торможения в префронтальной коре.
Компромисс между устойчивостью и гибкостью
Сравнивая наивные сети с сетями, устойчиво обученными при механизме стресса, исследователи обнаружили, что устойчивые сети сохраняли производительность даже при высоком стрессе, оставаясь в том же динамическом подпространстве и энергетическом режиме. Однако при тестировании на более длительных задержках памяти, чем при обучении, устойчивые сети работали хуже наивных. Этот компромисс сохранялся при различных величинах стресса и размерах сети, отражая сдвиг в сторону ригидного, привычного поведения, наблюдаемый у животных с хроническим стрессом.
Почему это важно для вашего мозга
Это исследование предлагает вычислительное объяснение того, почему хронический стресс может сделать вас более эффективным в рутинных задачах, но менее способным адаптироваться к новым ситуациям. Нейронная система «специализируется», чтобы справляться со стрессом, но ценой когнитивной гибкости — ключевого компонента текучего интеллекта и решения проблем.
Что вы можете сделать
- Практикуйте гибкое мышление: Намеренно занимайтесь новыми видами деятельности, которые бросают вызов вашей рутине, например, изучайте новый язык или решайте головоломки.
- Управляйте хроническим стрессом: Такие техники, как осознанность, физические упражнения и достаточный сон, помогают восстановить баланс E/I в префронтальных цепях.
- Проверьте свою когнитивную гибкость с помощью тренировок мозга, которые варьируют сложность и контекст.
Источник: arXiv q-bio.NC
Интересуетесь собственным мозгом? Пройдите наш бесплатный адаптивный IQ-тест или попробуйте 306 уровней тренировки мозга.
