Tímto způsobem mozek kombinuje vzpomínky na řešení problémů

Mozek ubytuje naši mysl a naše vzpomínky a spoléháme se na její schopnost zpracování informací, když se vydáme na něco nového. Ale, Jak mozek spojuje vzpomínky při řešení problémů?

Lidské bytosti mají schopnost tvořivě kombinovat naše vzpomínky k řešení problémů a získávání nových poznatků. Tento proces závisí do značné míry na vzpomínkách na konkrétní události. Tyto paměti jsou známy jako epizodická paměť.

Ačkoli epizodická paměť byla široce studovaná, současné teorie snadno ne vysvětlí to jak lidé mohou používat jejich epizodické vzpomínky přijít s těmito novými nápady. Nové šetření nabízí a nový způsob porozumění způsobu, jakým lidský mozek individuálně spojuje vzpomínky k řešení problémů.

Studie, kterou provedl tým neurovědců a výzkumníků umělé inteligence v DeepMind, Univerzita Otto von Guericke Magdeburg a Německé centrum neurodegenerativních onemocnění (DZNE), byla publikována v časopise Neuron.

Nový mechanismus mozku pro obnovu vzpomínek

Výzkumníci navrhují následující příklad, který vysvětluje, jak je aktivováno obnovení paměti. Představte si, že vidíte ženu, která řídila auto po ulici. Další den vidíte muže, který jede stejným vozem na stejné ulici. To by mohlo vyvolat vzpomínku na ženu, kterou jste viděli předešlého dne, a mohli byste se domnívat, že se jedná o pár a že spolu žijí, protože sdílejí auto.

Výzkumníci navrhují nový mechanismus mozku, který by umožňoval obnovení vzpomínek aktivovat obnovu jiných vzpomínek souvisejících tímto způsobem. Tento mechanismus umožňuje obnovu více propojených pamětí, které pak umožňují mozku vytvářet nové typy myšlenek, jako jsou tyto.

Společně se standardními teoriemi epizodické paměti, autoři předpokládají, že jednotlivé paměti jsou uloženy jako oddělené paměťové stopy v oblasti mozku zvané hippocampus..

Podle Raphaela Kostera, výzkumného pracovníka DeepMind a spoluautora studie, epizodické vzpomínky nám mohou říci, jestli jsme někoho znali nebo kde jsme zaparkovali naše auto, například. "Systém hipokampu je kompatibilní s tímto typem paměti, což je klíčové pro rychlé učení"., vysvětluje.

Na rozdíl od standardních teorií, nová teorie zkoumá bezobslužné anatomické spojení, které opouští hipokampus sousední entorhinal kortex, ale pak re-vstoupí okamžitě. Vědci si to mysleli toto opakující se spojení je to, co umožňuje obnoveným památkám hippocampu spouštět obnovu dalších souvisejících vzpomínek.

Asociace vzpomínek na řešení problémů

Vědci vymysleli způsob, jak tuto teorii otestovat pomocí funkčního zobrazování magnetickou rezonancí vysoké rozlišení Studie byla provedena s 26 mladými muži a ženami při plnění úkolu, který vyžaduje, aby získali informace o jednotlivých událostech.

Dobrovolníkům byly ukázány páry fotografií: jeden na jedné straně a druhý na objekt nebo místo. Každý jednotlivý objekt a místo se objevily ve dvou párech samostatných fotografií, z nichž každá byla spojena s jinou tváří. To znamenalo, že každý pár fotografií byl spojen s jiným párem prostřednictvím sdíleného objektu nebo obrazu místa.

Ve druhé fázi experimentu, výzkumníci testovali, zda by účastníci mohli odvodit nepřímé spojení mezi dvěma propojenými tvářemi ukazovat obličej a žádat je, aby si vybrali mezi dvěma jinými tvářemi. Jedna z možností, správná, byla spárována se stejným objektem nebo obrázkem místa a a.

Výzkumníci to předpověděli prezentovaný obličej by vyvolal obnovení odpovídajícího objektu nebo místa a proto by způsobila mozkovou aktivitu, která by přecházela z hipokampu do entorhinalního kortexu. Kromě toho výzkumníci také očekávali, že najdou důkazy, že tato aktivita by se později vrátila do hipokampu, aby aktivovala obnovu správné propojené tváře..

Využití specializovaných technik vyvinutých sami, vědci byli schopni oddělit části entorhinal cortex, které poskytují informace hipokampu. To jim umožnilo přesně měřit aktivační vzory na vstupu a výstupu hipokampu zvlášť..

Výzkumníci naprogramovali počítačový algoritmus k rozlišení mezi aktivací scén a objektů v těchto oblastech vstupu a výstupu. Algoritmus byl použit pouze tehdy, když byly na obrazovce zobrazeny tváře. Pokud algoritmus indikoval přítomnost informací o scéně nebo objektu v těchto studiích, mohl být řízen pouze pamětí získanými z propojené scény nebo fotografií objektů..

Podle výzkumníků tato data ukázala, že když hipokampus obnoví paměť, aktivace neprochází do zbytku mozku, ale recirkuluje zpět do hipokampu. Tento mechanismus by byl mechanismus, který by uvolnil další související paměti.

Výzkumníci považují výsledky algoritmu za syntézu nových a starých teoriís. "Výsledky by mohly být považovány za nejlepší z obou světů: zachováte si schopnost pamatovat si individuální zážitky tím, že je budete držet odděleně, přičemž zároveň umožníte, aby se související vzpomínky spojily v době obnovení v místě obnovení"., říká Dharshan Kumaran, spoluautor studie.

Podle Kumaran, tato dovednost je užitečná, například, pochopit, jak různé části příběhu zapadají dohromady, něco, co není možné, pokud obnovíte paměť pouze z paměti.

Autoři se domnívají, že výsledky tato studie by mohla pomoci umělé inteligenci učit se rychleji v budoucnu. Spoluautor studie Martin Chadwick vysvětluje, že ačkoli existuje mnoho domén, ve kterých je umělá inteligence nadřazená, lidé mají stále výhodu, když úkoly závisí na flexibilním používání epizodické paměti. V tomto smyslu říká Chadwick, "Pokud můžeme pochopit mechanismy, které lidem umožňují to udělat, je naděje, že je zopakujeme v našich systémech umělé inteligence, což jim umožní vyřešit některé problémy v mnohem kratším čase"..

6 zajímavostí o mozku, které jste možná nevěděli V tomto článku uvidíme některé z těchto kuriozit o lidském mozku. Někteří je již mohou znát, ale jiní ne. Přečtěte si více "