Диссертация

В настоящей работе впервые проведено комплексное исследование поведенческих и нейробиологических механизмов быстрого зрительного категоризационного обучения у птиц. Полученные в задаче «бусиничный пол» результаты позволили охарактеризовать закономерности формирования новой зрительной категории, определить условия ее возникновения, параметры перцептивного обобщения и выявить структуры мозга, вовлеченные в данный процесс.

Результаты исследования показывают, что формирование новой категории не требует предварительной ассоциации экспериментального контекста с пищевым подкреплением и может происходить без непосредственного положительного подкрепления исследуемых объектов, на основании ограниченного числа исследовательских взаимодействий с объектами. Показана также возможность параллельного формирования в одной сессии обучения двух противопоставленных категорий. При этом изменяется динамика обучения, но не его результат.

Показано, что расширение категории на стимулы большего размера происходит без дополнительного обучения у зебровых амадин, но не у новорожденных цыплят. Изменение формы категоризуемых объектов также препятствует их включению в сформированную категорию у цыплят. На обоих видах птиц (новорожденные цыплята и взрослые зебровые амадины) показана способность переносить категорию на объекты новых цветов. В то же время, индивидуальный опыт может влиять на этот процесс, изменяя динамику категоризационного обучения.

Адаптация экспериментальной модели быстрой зрительной категоризации для взрослых птиц, в том числе диких, выявила сходную динамику обучения как в стандартизированных лабораторных условиях, так и у взрослых птиц в естественной среде. Это свидетельствует о сохранении общих принципов зрительной категоризации у птиц, различающихся по возрасту, экологии и строению мозга. Таким образом, модель «бусиничного пола» позволяет исследовать общий для разных видов птиц механизм быстрой перестройки поведения, проявление которого модифицируется возрастом, индивидуальным опытом и экологическими особенностями вида.

Картирование в мозге вызванной обучением экспрессии белка c-Fos показало, что быстрое категоризационное обучение сопровождается асимметричной активацией прежде всего таламофугальной зрительной системы, ассоциативных областей переднего мозга, гиппокампа и медиального стриатума. При этом в паллиальном отделе тектофугальной системы, которая, согласно литературным данным, вовлекается в процессы зрительной категоризации, индуцированной экспрессии c-Fos не наблюдалось. Полученные данные существенно расширяют существующие представления о нейронной организации процессов зрительной категоризации у птиц и свидетельствуют о ведущем участии таламофугального пути в формировании новой зрительной категории в условиях использованной модели быстрого категоризационного обучения.