Nii ühendavad aju mälestused probleemide lahendamiseks

Aju paikneb meie meeles ja mälestustes ning toetume oma infotöötlusvõimele, kui hakkame midagi uut õppima. Aga, Kuidas aju ühendab mälestusi probleemide lahendamiseks?

Inimestel on võime loovalt ühendada meie mälestused probleemide lahendamiseks ja uute teadmiste saamiseks. See protsess sõltub suuresti teatud sündmuste mälestustest. Neid mälestusi tuntakse episoodilise mäluna.

Kuigi episoodilist mälu on laialdaselt uuritud, ei kajasta praegused teooriad seda, kuidas inimesed saavad kasutada oma episoodilisi mälestusi nende uudsete ideede leidmiseks. Uus uurimine pakub a uus viis mõista, kuidas inimese aju individuaalselt ühendab mälestusi probleemide lahendamiseks.

Uuring, mille viis läbi neuroteadlaste ja tehisintellekti teadlaste meeskond DeepMindis, Otto von Guericke Magdeburgi ülikoolis ja Saksa neurodegeneratiivsete haiguste keskuses, on avaldatud ajakirjas Neuron.

Uus aju mehhanism mälude taastamiseks

Teadlased pakuvad järgmist näidet, et selgitada, kuidas mälu taastamine on aktiveeritud. Kujutage ette, et näete naist, kes sõidab oma autot tänaval. Järgmisel päeval näete meest, kes sõidab samal autol samal tänaval. See võib vallandada selle naise mälestuse, keda sa nägid eelmisel päeval ja te võite põhjendada, et see on paar ja et nad elavad koos, sest nad jagavad autot.

Teadlased pakuvad välja uue aju mehhanismi, mis võimaldaks mälestuste taastumist aktiveerida teiste sel viisil seotud mälestuste taastumist. See mehhanism võimaldab mitmete omavahel seotud mälude taastamist, mis võimaldab ajusel luua selliseid uusi ideid.

Sarnaselt episoodilise mälu standardteooriatega, autorid väidavad, et üksikud mälestused salvestatakse eraldi mälumärkidena aju piirkonnas, mida nimetatakse hippokampuseks..

Raportööri ja uuringu kaasautori Raphael Kosteri sõnul, episoodilised mälestused võivad meile öelda, kas me teame juba keegi või kus me parkime oma auto, näiteks. "Hippokampuse süsteem sobib sellist tüüpi mäluga, mis on kiire õppimise jaoks ülioluline", selgitab.

Erinevalt standardsetest teooriatest uurib uus teooria järelevalveta anatoomilist ühendust, mis jätab hipokampuse naabruses paiknevasse entorhinaalsesse ajukooresse, kuid siseneb kohe uuesti. Teadlased arvasid seda see korduv ühendus võimaldab seda, et hüpokampuse taastunud mälestused käivitavad teiste mälestuste taastumise.

Mälude ühendamine probleemide lahendamiseks

Teadlased kavandasid viisi, kuidas seda teooriat testida funktsionaalsete magnetresonantstomograafiate abil kõrge eraldusvõime Uuring viidi läbi 26 noore mehe ja naisega, kes tegid ülesande, mis nõudis neil saada teavet erinevate sündmuste kohta.

Vabatahtlikele näidati paari fotosid: üks ühel küljel ja teine ​​objektil või kohas. Iga üksik objekt ja koht ilmusid kahte paari eraldi fotosid, millest igaüks oli seotud teise näoga. See tähendas, et iga fotopaar seostati teise paariga jagatud objekti või koha kujutise kaudu.

Katse teises faasis, uurijad kontrollisid, kas osalejad võisid järeldada kaudse seose kohta kahe omavahel seotud näo vahel nägu nägu ja paludes neil valida kahe teise näo vahel. Üks valikuid, õige, paaris sama objekti või koha kujutisega ja a.

Teadlased ennustasid seda esitatud nägu käivitaks sobitatud objekti või koha taastamise ja seetõttu põhjustaks see aju aktiivsust, mis liiguks hippokampusest entornaalsesse koore. Lisaks eeldasid uurijad ka tõendeid selle kohta, et see tegevus naaseb hippokampusse hiljem, et aktiveerida õiget seotud nägu..

Iseseisvalt välja töötatud spetsialiseeritud tehnika kasutamine, teadlased suutsid eraldada hoorokampusele informatsiooni andva entorinaalse ajukoore osad. See võimaldas neil täpselt mõõta hipokampuse sissepääsu ja väljumise aktiveerimismustreid eraldi..

Teadlased programmeerisid arvutialgoritmi, et eristada nende sisenemise ja väljumise piirkondade stseenide ja objektide aktiveerimist. Algoritmi rakendati ainult siis, kui ekraanil kuvati nägu. Kui algoritm näitas nendes uuringutes stseeni või objekti kohta teabe olemasolu, saab seda kontrollida ainult seotud stseenist saadud objektide või objektide fotode abil.

Teadlaste sõnul näitasid need andmed seda kui hipokampus taastab mälu, ei lähe aktiveerimine üle ülejäänud aju, vaid taandub tagasi hipokampusse. See mehhanism oleks see, mis vabastaks teiste seotud mälestuste taastumise.

Teadlased mõtlevad algoritmi tulemustest uute ja vanade teooriate sünteesinas. "Tulemusi võib pidada mõlema maailma parimateks: te säilitate võime meeles pidada individuaalseid kogemusi, hoides neid eraldi, võimaldades samal ajal sellega seotud mälestusi ühilduda taaskasutamise kohas", ütleb uuringu kaasautor Dharshan Kumaran.

Kumarani sõnul, see oskus on kasulik, näiteks, mõista, kuidas lugu erinevad osad sobivad kokku, midagi, mis ei ole võimalik, kui mälu taastatakse ainult mälust.

Autorid usuvad, et see uuring võiks aidata tehisintellektil tulevikus kiiremini õppida. Uuringu kaasautor Martin Chadwick selgitab, et kuigi on palju domeene, kus kunstlik intelligentsus on parem, on inimestel endiselt eelis, kui ülesanded sõltuvad episoodilise mälu paindlikust kasutamisest. Selles mõttes ütleb Chadwick, "Kui me saame aru mehhanismidest, mis võimaldavad inimestel seda teha, on lootus neid paljundada meie tehisintellekti süsteemides, andes neile võimaluse lahendada mõningaid probleeme palju vähem aega".

6 uudishimu aju kohta, mida võib-olla te ei teadnud Selles artiklis me näeme mõningaid neid uudiseid inimese aju kohta. Mõned võivad neid juba tunda, kuid teised ei pruugi. Loe lisaks "