Так мозок поєднує спогади для вирішення проблем

Мозок зберігає наш розум і наші спогади, і ми покладаємося на його можливості обробки інформації, коли ми намагаємося дізнатися щось нове. Але, Як мозок поєднує спогади для вирішення проблем?

Людські істоти здатні творчо поєднувати наші спогади для вирішення проблем і отримання нових знань. Цей процес багато в чому залежить від спогадів для конкретних подій. Ці спогади відомі як епізодична пам'ять.

Хоча епізодична пам'ять була широко вивчена, сучасні теорії не легко пояснити, як люди можуть використовувати свої епізодичні спогади, щоб придумати ці нові ідеї. Нове розслідування пропонує a Новий спосіб розуміння того, як людський мозок індивідуально з'єднує спогади для вирішення проблем.

Дослідження, проведене командою неврологів і дослідників штучного інтелекту DeepMind, Отто фон Геріке Магдебурзького університету та Німецького центру нейродегенеративних захворювань (DZNE), було опубліковано в журналі. Нейрон.

Новий механізм мозку для відновлення спогадів

Дослідники пропонують наступний приклад, щоб пояснити, як активується відновлення пам'яті. Уявіть, що ви бачите жінку, яка веде машину по вулиці. На наступний день ви бачите чоловіка, який веде той же автомобіль на тій же вулиці. Це може викликати пам'ять про жінку, яку ви бачили напередодні, і ви могли б пояснити, що це пара, і що вони живуть разом, оскільки вони поділяють автомобіль.

Дослідники пропонують новий механізм мозку, який дозволить відновити спогади, щоб активувати відновлення інших спогадів, пов'язаних таким чином. Цей механізм дозволяє відновити кілька пов'язаних спогадів, які потім дозволяють мозку створювати нові типи ідей, як вони.

Спільно зі стандартними теоріями епізодичної пам'яті, автори постулюють, що індивідуальні спогади зберігаються як окремі сліди пам'яті в області мозку, званої гіпокампом..

За словами Рафаеля Костера, дослідника DeepMind і співавтора дослідження, Епізодичні спогади можуть розповісти нам, якщо ми вже знали когось або де ми припаркували наш автомобіль, наприклад. "Система гіпокампа сумісна з цим типом пам'яті, що має вирішальне значення для швидкого навчання", пояснює.

На відміну від стандартних теорій, нова теорія досліджує анатомічну зв'язок без нагляду, яка залишає гіпокамп до сусідньої енторінальної кори, але потім негайно входить. Дослідники подумали про це це повторюване з'єднання - це те, що дозволяє відновити спогади про гіпокампі, щоб викликати відновлення інших споріднених спогадів.

Асоціація спогадів для вирішення проблем

Дослідники розробили спосіб перевірити цю теорію, використовуючи функціональну магнітно-резонансну томографію висока роздільна здатність Дослідження проводилося з 26 молодими чоловіками та жінками під час виконання завдання, яке вимагало від них отримання інформації про окремі події.

Волонтерам було показано пари фотографій: один на одній стороні, а інший на об'єкт або місце. Кожен окремий об'єкт і місце з'явилися в двох парах окремих фотографій, кожен з яких був пов'язаний з іншим обличчям. Це означало, що кожна пара фотографій була пов'язана з іншою парою через спільний об'єкт або зображення місця.

На другому етапі експерименту, дослідники перевірили, чи можуть учасники зробити висновок про непряме з'єднання між двома пов'язаними особами показуючи обличчя і пропонуючи їм вибрати між двома іншими особами. Один з варіантів, правильний, був у парі з одним і тим же об'єктом або зображенням місця, і a.

Дослідники передбачили це представлене обличчя буде ініціювати відновлення відповідного об'єкта або місця і, отже, це могло б викликати активність мозку, яка проходила б від гіпокампу до енторінальної кори. Крім того, дослідники також очікували, що знайдуть докази того, що ця активність пізніше повернеться до гіпокампу, щоб активувати відновлення правильного пов'язаного обличчя..

Використання спеціалізованих методик, розроблених самі по собі, дослідникам вдалося відокремити частини енторінальної кори, які надають інформацію гіпокампу. Це дозволило їм точно виміряти структури активації на вході і виході гіпокампу окремо..

Дослідники запрограмували комп'ютерний алгоритм для розрізнення активації сцен і об'єктів у межах цих регіонів входу і виходу. Алгоритм застосовувався тільки тоді, коли обличчя були показані на екрані. Якщо алгоритм вказував на наявність інформації про сцену або об'єкт у цих випробуваннях, його можна було б керувати тільки спогадами, отриманими з пов'язаної сцени або фотографій об'єктів..

На думку дослідників, ці дані показали, що коли гіпокамп відновлює пам'ять, активація не проходить до решти мозку, а повертається назад до гіпокампу. Цей механізм був би таким, який би розв'язав відновлення інших споріднених спогадів.

Дослідники вважають результати алгоритму синтезом нових і старих теорійs. "Результати можна вважати кращим з обох світів: ви зберігаєте здатність запам'ятовувати індивідуальні переживання, зберігаючи їх окремо, в той же час дозволяючи спорідненим спогадам поєднувати на льоту в місці відновлення", говорить Дхаршан Кумаран, співавтор дослідження.

За словами Кумарана, цей навик корисний, наприклад, щоб зрозуміти, як різні частини історії збігаються, щось неможливе, якщо ви лише відновите пам'ять з пам'яті.

Автори вважають, що результати Росії це дослідження могло б допомогти штучному інтелекту швидше вчитися в майбутньому. Мартін Чадвік, співавтор дослідження, пояснює, що, хоча існує багато областей, у яких штучний інтелект є вищим, люди все ще мають перевагу, коли завдання залежать від гнучкого використання епізодичної пам'яті. У цьому сенсі, говорить Чадвік, "Якщо ми можемо зрозуміти механізми, які дозволяють людям робити це, то сподіваємося, що вони будуть відтворювати їх у наших системах штучного інтелекту, надаючи їм можливість вирішувати деякі проблеми за значно менший час"..

6 курйозів про мозок, які, можливо, ви не знали У цій статті ми побачимо деякі з цих цікавості про людський мозок. Деякі, можливо, вже знають їх, але інші не можуть. Детальніше "