Такой эффект исследователи из Университета Юты обнаружили в опытах на мышах и компьютерных моделях.

Животных учили различать продолжительность двух сигналов одного запаха. Каждый из них длился примерно две или пять секунд. Мышь должна была лизнуть поилку после второго сигнала, если продолжительность импульсов различалась, и ничего не делать, когда они были одинаковыми.

Особенно показательным оказался эксперимент с упрощенной подготовкой. Когда мышам сначала давали только последовательность «короткий — длинный», они усваивали более простое правило: реагировать на любой продолжительный запах. Такая стратегия обеспечивала правильный ответ примерно в 75% проб, однако не работала при последовательности «длинный — короткий». Даже дальнейшие тренировки не помогли животным отказаться от этого способа решения задачи. При стандартной подготовке, где использовались оба варианта с разной длительностью сигналов, мыши впоследствии успешнее осваивали полное правило. Аналогичную зависимость от порядка обучения исследователи получили и в рекуррентной нейросети.

Разница проявлялась и в работе мозга. Записи из медиальной энторинальной коры показали: у правильно подготовленных мышей временной рисунок активности легче переносился с одного типа испытания на другой. После односторонней тренировки нейронные сигналы оказывались организованы иначе и хуже отражали общую структуру задачи.

Компьютерная модель также подсказала, что ключевым ориентиром может служить не сам второй запаховый импульс, как первоначально предполагали ученые, а продолжительность сигнала и время от начала испытания. В модели реакция возникала после достаточно долгого воздействия запаха — примерно от 2,8 секунды. Последующие проверки на незнакомых мышам комбинациях поддержали эту гипотезу: животные реагировали даже на варианты, в которых привычного второго сигнала не было.

Предварительное моделирование помогло исследователям быстрее выбрать эксперименты для проверки и уменьшить число необходимых животных. При этом результаты нельзя напрямую переносить на обучение людей: работа посвящена одной конкретной задаче, а использованные нейросети намеренно были упрощенными. Исследование показывает прежде всего то, что способ разбиения сложного навыка на первоначальные упражнения способен заметно повлиять на дальнейшее освоение задачи.