W ten sposób mózg łączy wspomnienia, aby rozwiązać problemy

Mózg mieści nasz umysł i nasze wspomnienia, a my polegamy na jego możliwościach przetwarzania informacji, gdy wyruszamy na naukę czegoś nowego. Ale, W jaki sposób mózg łączy wspomnienia w celu rozwiązywania problemów?

Istoty ludzkie mają zdolność twórczego łączenia naszych wspomnień w celu rozwiązywania problemów i uzyskiwania nowej wiedzy. Ten proces zależy w dużej mierze od wspomnień dotyczących określonych zdarzeń. Wspomnienia te znane są jako pamięć epizodyczna.

Chociaż pamięć epizodyczna była szeroko badana, obecne teorie nie dają łatwego wyjaśnienia, w jaki sposób ludzie mogą wykorzystać swoje epizodyczne wspomnienia, aby wymyślić te nowe pomysły. Nowe dochodzenie oferuje nowy sposób rozumienia sposobu, w jaki ludzki mózg indywidualnie łączy wspomnienia w celu rozwiązania problemów.

Badanie przeprowadzone przez zespół neurologów i badaczy sztucznej inteligencji z DeepMind, Uniwersytetu Otto von Guericke Magdeburga i Niemieckiego Centrum Chorób Neurodegeneracyjnych (DZNE) zostało opublikowane w czasopiśmie Neuron.

Nowy mechanizm mózgu do odzyskiwania wspomnień

Naukowcy proponują następujący przykład, aby wyjaśnić, w jaki sposób aktywowane jest odzyskiwanie pamięci. Wyobraź sobie, że widzisz kobietę prowadzącą samochód ulicą. Następnego dnia widzisz mężczyznę prowadzącego ten sam samochód na tej samej ulicy. Może to wyzwolić pamięć o kobiecie, którą widziałeś dzień wcześniej, i mógłbyś rozumieć, że to para i że mieszkają razem, ponieważ dzielą samochód.

Naukowcy proponują nowy mechanizm mózgu, który pozwoliłby odzyskać wspomnienia, aby aktywować odzyskiwanie innych pamięci związanych w ten sposób. Mechanizm ten umożliwia odzyskanie wielu połączonych pamięci, które następnie umożliwiają mózgowi tworzenie nowych typów pomysłów, takich jak te.

Wspólne ze standardowymi teoriami pamięci epizodycznej, autorzy postulują, że indywidualne wspomnienia są przechowywane jako oddzielne ślady pamięci w obszarze mózgu zwanym hipokampem..

Według Raphaela Kostera, badacza DeepMind i współautora badania, epizodyczne wspomnienia mogą nam powiedzieć, czy już znaliśmy kogoś lub gdzie zaparkowaliśmy nasz samochód, na przykład. „System hipokampa jest zgodny z tym typem pamięci, co jest kluczowe dla szybkiego uczenia się”, wyjaśnia.

W odróżnieniu od standardowych teorii nowa teoria bada nienadzorowane połączenie anatomiczne, które pozostawia hipokamp do sąsiedniej kory śródwęchowej, a następnie natychmiast wchodzi ponownie. Naukowcy tak pomyśleli to powtarzające się połączenie pozwala wyzwolonym wspomnieniom hipokampa na wyzdrowienie innych wspomnień.

Związek pamięci z rozwiązywaniem problemów

Naukowcy opracowali sposób na przetestowanie tej teorii poprzez wykonanie funkcjonalnego rezonansu magnetycznego wysoka rozdzielczość Badanie przeprowadzono z 26 młodymi mężczyznami i kobietami, wykonując zadanie, które wymagało od nich uzyskania informacji o osobnych wydarzeniach.

Wolontariuszom pokazano pary zdjęć: jeden na jednej stronie, a drugi na obiekcie lub miejscu. Każdy pojedynczy obiekt i miejsce pojawił się w dwóch parach oddzielnych zdjęć, z których każde było powiązane z inną twarzą. Oznaczało to, że każda para zdjęć była połączona z inną parą przez obiekt udostępniony lub obraz miejsca.

W drugiej fazie eksperymentu, badacze sprawdzili, czy uczestnicy mogą wywnioskować pośrednie połączenie między dwoma połączonymi twarzami pokazywanie twarzy i proszenie ich o wybranie dwóch innych twarzy. Jedna z opcji, właściwa, została sparowana z tym samym obiektem lub obrazem miejsca i a.

Naukowcy to przewidzieli przedstawiona twarz wyzwoliłaby odpowiedni obiekt lub miejsce i dlatego spowodowałoby to aktywność mózgu, która przechodzi z hipokampa do kory śródwęchowej. Ponadto naukowcy spodziewali się również znaleźć dowody na to, że ta aktywność powróci później do hipokampa, aby aktywować odzyskanie prawidłowej, połączonej twarzy..

Korzystanie ze specjalistycznych technik opracowanych przez nich samych, naukowcy byli w stanie oddzielić części kory śródwęchowej, które dostarczają informacji do hipokampa. Pozwoliło im to dokładnie zmierzyć wzory aktywacji na wejściu i wyjściu z hipokampa oddzielnie..

Naukowcy zaprogramowali algorytm komputerowy, aby odróżnić aktywację scen i obiektów w tych regionach wejścia i wyjścia. Algorytm został zastosowany tylko wtedy, gdy twarze były wyświetlane na ekranie. Jeśli algorytm wskazywał na obecność informacji o scenie lub obiekcie w tych próbach, mógł być kontrolowany tylko przez wspomnienia pobrane z połączonej sceny lub zdjęcia obiektów.

Według naukowców dane te pokazały to kiedy hipokamp odzyskuje pamięć, aktywacja nie przechodzi do reszty mózgu, ale recyrkuluje z powrotem do hipokampa. Ten mechanizm byłby tym, który wyzwoliłby odzyskanie innych powiązanych wspomnień.

Naukowcy uważają wyniki algorytmu za syntezę nowych i starych teoriis. „Wyniki można uznać za najlepsze z obu światów: zachowujesz zdolność do zapamiętywania indywidualnych doświadczeń, utrzymując je osobno, a jednocześnie pozwalając powiązanym wspomnieniom łączyć się w locie w momencie odzyskania”, mówi Dharshan Kumaran, współautor badania.

Według Kumarana, ta umiejętność jest przydatna, na przykład, aby zrozumieć, jak różne części historii pasują do siebie, co nie jest możliwe, jeśli odzyskasz pamięć tylko z pamięci.

Autorzy uważają, że wyniki badanie to może pomóc sztucznej inteligencji szybciej się uczyć. Martin Chadwick, współautor badania, wyjaśnia, że ​​chociaż istnieje wiele dziedzin, w których sztuczna inteligencja jest lepsza, ludzie nadal mają przewagę, gdy zadania zależą od elastycznego wykorzystania pamięci epizodycznej. W tym sensie mówi Chadwick, „Jeśli uda nam się zrozumieć mechanizmy, które pozwalają ludziom to zrobić, mamy nadzieję, że powielimy je w naszych systemach sztucznej inteligencji, dając im możliwość rozwiązania niektórych problemów w znacznie krótszym czasie”.

6 ciekawostek o mózgu, które być może nie wiedziałeś W tym artykule zobaczymy niektóre z ciekawostek dotyczących ludzkiego mózgu. Niektórzy mogą już je znać, ale inni nie. Czytaj więcej ”