Acesta este modul în care creierul combină amintirile pentru a rezolva problemele

Creierul ne găsește mintea și amintirile, iar noi ne bazăm pe capacitățile sale de procesare a informațiilor când intenționăm să învățăm ceva nou. dar, Cum creierul combină amintirile pentru a rezolva problemele?

Ființele umane au capacitatea de a ne combina creativ amintirile pentru a rezolva problemele și pentru a obține noi cunoștințe. Acest proces depinde în mare măsură de amintiri pentru evenimente specifice. Aceste amintiri sunt cunoscute sub numele de memorie episodică.

Deși memoria episodică a fost studiată pe scară largă, teoriile curente nu explică cu ușurință modul în care oamenii pot folosi amintirile lor episodice pentru a ajunge la aceste idei noi. O nouă anchetă oferă o un nou mod de înțelegere a modului în care creierul uman leagă individual amintirile pentru a rezolva problemele.

Studiul, realizat de o echipă de cercetători neurologi și cercetători în domeniul inteligenței artificiale de la DeepMind, Universitatea Otto von Guericke Magdeburg și Centrul german pentru bolile neurodegenerative (DZNE), a fost publicat în revista neuron.

Noul mecanism creier pentru a recupera amintirile

Cercetătorii propun următorul exemplu pentru a explica modul în care este activată recuperarea memoriei. Imaginați-vă că vedeți o femeie care conduce mașina pe stradă. A doua zi, vezi un om care conduce aceeași mașină pe aceeași stradă. Acest lucru ar putea declanșa amintirea femeii pe care ați văzut-o cu o zi înainte și ați putea spune că este un cuplu care trăiesc împreună, deoarece împărtășesc o mașină.

Cercetătorii propun un nou mecanism creier care să permită recuperarea amintirilor pentru a activa recuperarea altor amintiri legate în acest fel. Acest mecanism permite recuperarea mai multor memorii legate, care apoi permit creierului să creeze noi tipuri de idei ca acestea.

În comun cu teoriile standard ale memoriei episodice, autorii postulează că amintirile individuale sunt stocate ca urme de memorie separate într-o regiune a creierului numită hipocampus..

Potrivit lui Raphael Koster, cercetător la DeepMind și co-autor al studiului, amintirile episodice ne pot spune dacă știm deja cineva sau unde ne-am parcat mașina, de exemplu. "Sistemul hipocampal este compatibil cu acest tip de memorie, care este crucial pentru învățarea rapidă", explică.

Spre deosebire de teoriile standard, noua teorie explorează o conexiune anatomică nesupravegheată care lasă hipocampul în cortexul entorhinal învecinat, dar apoi reintră imediat. Cercetătorii au crezut asta această conexiune recurentă este ceea ce permite memoriile recuperate ale hipocampului pentru a declanșa recuperarea altor amintiri înrudite.

Asocierea amintirilor pentru rezolvarea problemelor

Cercetatorii au conceput o modalitate de a testa aceasta teorie prin luarea de imagistica prin rezonanta magnetica functionala de înaltă rezoluție Studiul a fost realizat cu 26 de tineri bărbați și femei, în timp ce aceștia îndeplineau o sarcină care le impunea să obțină informații despre evenimente separate.

Voluntarilor i s-au arătat perechi de fotografii: una pe o parte și alta pe un obiect sau un loc. Fiecare obiect și un loc individual au apărut în două perechi de fotografii separate, fiecare dintre acestea asociându-se cu o față diferită. Acest lucru înseamnă că fiecare pereche de fotografii a fost legată de o altă pereche prin obiectul partajat sau prin imaginea locului.

Într-o a doua fază a experimentului, cercetatorii au testat dacă participanții ar putea deduce conexiunea indirectă dintre cele două fețe legate arătând o față și cerându-i să aleagă între alte două chipuri. Una dintre opțiuni, cea corectă, a fost asociată cu același obiect sau imagine a locului și a.

Cercetătorii au prezis acest lucru fața prezentată ar declanșa extragerea obiectului sau locului corespunzător și, prin urmare, ar cauza activitate creierului care ar trece de la hipocampus la cortexul entorhinal. În plus, cercetătorii se așteptau, de asemenea, să găsească dovezi că această activitate ar reveni ulterior la hipocampus pentru a activa recuperarea feței corecte corelate..

Folosind tehnici specializate dezvoltate de ei înșiși, cercetătorii au reușit să separe părțile cortexului entorhinal care furnizează informații hipocampului. Acest lucru le-a permis să măsoare cu precizie modelele de activare la intrarea și ieșirea hipocampului separat..

Cercetătorii au programat un algoritm de calculator pentru a face distincția între activarea scenelor și a obiectelor din aceste regiuni de intrare și ieșire. Algoritmul a fost aplicat numai când fețele au fost afișate pe ecran. Dacă algoritmul a indicat prezența informațiilor despre scena sau obiectul din aceste încercări, el ar putea fi controlat numai de amintirile extrase din scena sau fotografiile obiectelor legate.

Potrivit cercetătorilor, aceste date au arătat că când hipocampul recuperează o memorie, activarea nu trece la restul creierului, ci recirculă înapoi la hipocamp. Acest mecanism ar fi cel care ar elibera recuperarea altor amintiri înrudite.

Cercetătorii consideră că rezultatele algoritmului reprezintă o sinteză a teoriilor noi și vechis. "Rezultatele ar putea fi considerate cele mai bune din ambele lumi: păstrați capacitatea de a vă aminti experiențele individuale prin păstrarea lor separată, permițând în același timp să se combine amintirile înrudite pe teren în momentul recuperării", spune Dharshan Kumaran, co-autor al studiului.

Potrivit lui Kumaran, această abilitate este utilă, de exemplu, pentru a înțelege modul în care diferite părți ale unei povesti se potrivesc împreună, ceva care nu este posibil dacă recuperați doar memoria din memorie.

Autorii cred că rezultatele din acest studiu ar putea ajuta inteligența artificială să învețe mai repede în viitor. Martin Chadwick, co-autor al studiului, explică faptul că, deși există multe domenii în care inteligența artificială este superioară, oamenii au încă un avantaj atunci când sarcinile depind de utilizarea flexibilă a memoriei episodice. În acest sens, spune Chadwick, "Dacă putem înțelege mecanismele care permit oamenilor să facă acest lucru, speranța este să le replicăm în sistemele noastre de inteligență artificială, oferindu-le posibilitatea de a rezolva unele probleme într-un timp mult mai scurt".

6 curiozități despre creierul pe care probabil nu le știai În acest articol vom vedea unele dintre aceste curiozități despre creierul uman. Unii îi pot cunoaște deja, dar alții nu pot. Citiți mai mult "