Tako mozak kombinira uspomene za rješavanje problema

Mozak drži naš um i naše uspomene, a mi se oslanjamo na njegove mogućnosti obrade informacija kada krenemo naučiti nešto novo. ali, Kako mozak kombinira uspomene za rješavanje problema?

Ljudska bića imaju sposobnost kreativnog spajanja uspomena na rješavanje problema i stjecanje novih znanja. Ovaj proces uvelike ovisi o sjećanju za određene događaje. Te uspomene poznate su kao epizodne uspomene.

Iako je epizodično pamćenje široko proučavano, sadašnje teorije ne objašnjavaju lako kako ljudi mogu koristiti svoje epizodne uspomene kako bi došli do tih novih ideja. Nova istraga nudi a novi način razumijevanja načina na koji ljudski mozak pojedinačno povezuje uspomene za rješavanje problema.

Studija, koju je proveo tim neuroznanstvenika i istraživača umjetne inteligencije u DeepMindu, Sveučilišta Otto von Guericke Magdeburg i njemačkog Centra za neurodegenerativne bolesti (DZNE), objavljena je u časopisu Neuron.

Novi moždani mehanizam za obnavljanje sjećanja

Istraživači predlažu sljedeći primjer kako bi objasnili kako je aktivirana memorijska obnova. Zamislite da vidite ženu kako vozi svoj auto niz ulicu. Sljedećeg dana vidiš čovjeka koji vozi isti automobil u istoj ulici. To bi moglo potaknuti sjećanje na ženu koju ste vidjeli dan ranije i mogli biste zaključiti da je to par i da žive zajedno, jer dijele automobil.

Istraživači predlažu novi mehanizam mozga koji će omogućiti oporavak sjećanja kako bi se aktivirao oporavak drugih sjećanja povezanih na ovaj način. Ovaj mehanizam omogućuje oporavak višestruko povezanih sjećanja, koji zatim dopuštaju mozgu da stvori nove vrste ideja poput ovih.

Zajedno sa standardnim teorijama epizodnog pamćenja, autori postuliraju da se pojedinačne uspomene pohranjuju kao odvojeni tragovi pamćenja u području mozga zvanom hipokampus..

Prema Raphaelu Kosteru, istraživaču DeepMinda i koautoru studije, epizodne uspomene mogu nam reći ako smo nekoga već poznavali ili gdje smo parkirali naš automobil, na primjer. "Sustav hipokampusa kompatibilan je s ovom vrstom memorije, što je ključno za brzo učenje", objašnjava.

Za razliku od standardnih teorija, nova teorija istražuje anatomsku vezu bez pratnje koja napušta hipokampus do susjednog entorhinalnog korteksa, ali zatim odmah ulazi. Istraživači su to mislili ova rekurentna povezanost omogućuje oporavak uspomena na hipokampus da pokrene oporavak drugih povezanih sjećanja.

Povezivanje sjećanja za rješavanje problema

Istraživači su osmislili način da testiraju ovu teoriju uzimanjem funkcionalne magnetske rezonancije visoka razlučivost Istraživanje je provedeno s 26 mladića i žena tijekom obavljanja zadatka koji je zahtijevao da dobiju informacije o posebnim događajima.

Dobrovoljcima su prikazani parovi fotografija: jedan na jednoj, a drugi na predmet ili mjesto. Svaki pojedinačni objekt i mjesto pojavljivali su se u dva para zasebnih fotografija, od kojih je svaka bila povezana s drugačijim licem. To je značilo da je svaki par fotografija povezan s drugim parom kroz zajednički objekt ili sliku mjesta.

U drugoj fazi eksperimenta, istraživači su ispitali mogu li sudionici zaključiti neizravnu vezu između dva povezana lica pokazuje lice i traži od njih da izaberu između dva druga lica. Jedna od opcija, ispravna, bila je uparena s istim objektom ili slikom mjesta, i.

Istraživači su to predvidjeli prikazano lice pokrenulo bi oporavak odgovarajućeg objekta ili mjesta i stoga bi uzrokovala moždanu aktivnost koja bi prelazila iz hipokampusa u entorhinalni korteks. Osim toga, istraživači su također očekivali da će pronaći dokaze da će se ova aktivnost kasnije vratiti u hipokampus kako bi aktivirala oporavak ispravno povezane osobe..

Koristeći specijalizirane tehnike koje su sami razvili, istraživači su uspjeli odvojiti dijelove entorhinalnog korteksa koji daju informacije hipokampusu. To im je omogućilo točno mjerenje uzoraka aktivacije na ulazu i izlazu iz hipokampusa odvojeno..

Istraživači su programirali računalni algoritam kako bi razlikovali aktivaciju prizora i objekata unutar tih područja ulaska i izlaska. Algoritam je primijenjen samo kada su lica prikazana na zaslonu. Ako je algoritam ukazao na prisutnost informacija o sceni ili objektu u tim ispitivanjima, to bi se moglo kontrolirati samo uspomenama preuzetim s povezane scene ili fotografijama objekata.

Prema istraživačima, ovi podaci su to pokazali kada se hipokampus oporavi pamćenje, aktivacija ne prelazi na ostatak mozga, već se vraća natrag u hipokampus. Taj bi mehanizam bio onaj koji bi oslobodio oporavak drugih srodnih sjećanja.

Istraživači razmišljaju o rezultatima algoritma kao o sintezi novih i starih teorijaa. "Rezultati se mogu smatrati najboljima u oba svijeta: sačuvajte sposobnost pamćenja individualnih iskustava držeći ih odvojenima, dok u isto vrijeme dopuštajući da se međusobno povezuju uspomene u trenutku oporavka", kaže Dharshan Kumaran, koautor studije.

Prema Kumaran, ova vještina je korisna, na primjer, da biste razumjeli kako se različiti dijelovi priče uklapaju zajedno, nešto što nije moguće ako samo obnovite memoriju iz memorije.

Autori vjeruju da su rezultati ova studija mogla bi pomoći umjetnoj inteligenciji da brže uči u budućnosti. Martin Chadwick, koautor studije, objašnjava da iako postoje mnoge domene u kojima je umjetna inteligencija superiorna, ljudi još uvijek imaju prednost kada zadaci ovise o fleksibilnom korištenju epizodne memorije. U tom smislu, kaže Chadwick, "Ako možemo razumjeti mehanizme koji omogućuju ljudima da to učine, nada je da ih ponovimo u našim sustavima umjetne inteligencije, dajući im sposobnost da riješe neke probleme za mnogo manje vremena".

6 zanimljivosti o mozgu koje možda niste znali U ovom članku ćemo vidjeti neke od tih zanimljivosti o ljudskom mozgu. Neki ih možda već znaju, ali drugi ne. Pročitajte više "