Näin aivot yhdistävät muistoja ongelmien ratkaisemiseksi

Aivoissa on mielemme ja muistomme, ja luotamme sen tietojenkäsittelyominaisuuksiin, kun aiomme oppia jotain uutta. mutta, Miten aivot yhdistävät muistoja ongelmien ratkaisemiseksi?

Ihmisillä on kyky luovasti yhdistää muistomme ongelmien ratkaisemiseksi ja uuden tiedon saamiseksi. Tämä prosessi riippuu suurelta osin tietyn tapahtuman muistista. Näitä muistoja kutsutaan episodiseksi muistiksi.

Vaikka episodista muistia on tutkittu laajalti, nykyiset teoriat eivät selitä helposti, miten ihmiset voivat käyttää episodisia muistojaan keksimään nämä uudet ajatukset. Uusi tutkimus tarjoaa a uusi tapa ymmärtää tapaa, jolla ihmisen aivot yksilöllisesti yhdistävät muistoja ongelmien ratkaisemiseksi.

DeepMindin, Otto von Guericke Magdeburgin yliopiston ja Saksan neurodegeneratiivisten sairauksien keskuksen (DZNE) neurotieteilijöiden ja tekoälytystutkijoiden ryhmän tekemä tutkimus on julkaistu lehdessä hermosolu.

Uusi aivomekanismi muistojen palauttamiseksi

Tutkijat ehdottavat seuraavaa esimerkkiä selittämään, miten muistin palautus on aktivoitu. Kuvittele, että näet naisen, joka ajaa autoa kadulla. Seuraavana päivänä näet miehen, joka ajaa samaa autoa samalla kadulla. Tämä voisi laukaista muistin siitä naisesta, jonka olet nähnyt edellisenä päivänä, ja voisitte perustella, että se on pari ja että he asuvat yhdessä, koska he jakavat auton.

Tutkijat ehdottavat uutta aivomekanismia, joka mahdollistaisi muistien toipumisen aktivoimalla muiden tällä tavoin liittyvien muistojen palautumisen. Tämä mekanismi mahdollistaa usean linkitetyn muistin palauttamisen, jolloin aivot voivat luoda uusia tällaisia ​​ideoita.

Yhteinen episodisen muistin standarditeorioiden kanssa, kirjoittajat sanovat, että yksittäiset muistit tallennetaan erillisinä muistijärjestelminä aivojen alueella, jota kutsutaan hippokampukseksi..

Raportin Kosterin, DeepMindin tutkijan ja tutkimuksen tekijän mukaan, episodiset muistot voivat kertoa meille, jos tiesimme jo jonkun tai jos me pysäköimme automme, esimerkiksi. "Hippokampusjärjestelmä on yhteensopiva tämäntyyppisen muistin kanssa, joka on ratkaisevan tärkeää nopean oppimisen kannalta", selittää.

Toisin kuin standarditeoriat, uusi teoria tutkii valvomattoman anatomisen yhteyden, joka jättää hippokampuksen naapurimaiseen aivokuoreen, mutta palaa sitten välittömästi. Tutkijat ajattelivat sitä tämä toistuva yhteys mahdollistaa sen, että hippokampuksen palautetut muistit voivat laukaista muiden muistien palautumisen.

Muistien yhdistäminen ongelmien ratkaisemiseksi

Tutkijat suunnittelivat tapaa testata tätä teoriaa ottamalla käyttöön funktionaalisia magneettikuvauksia korkea resoluutio Tutkimus tehtiin 26 nuoren miehen ja naisen kanssa suorittaessaan tehtävää, joka edellytti heidän saada tietoa erillisistä tapahtumista.

Vapaaehtoisille näytettiin paria valokuvia: yksi toisella puolella ja toinen objekti tai paikka. Jokainen yksittäinen esine ja paikka ilmestyivät kahteen erilliseen valokuvapariin, joista jokainen oli yhdistetty eri kasvoihin. Tämä tarkoitti, että jokainen valokuvapari oli linkitetty toiseen pariin jaetun objektin tai paikan kuvan kautta.

Kokeilun toisessa vaiheessa, tutkijat testasivat, osallistuivatko osallistujat epäsuoraan yhteyteen kahden yhdistetyn kasvon välillä näyttämällä kasvot ja pyytämällä heitä valitsemaan kaksi muuta kasvoa. Yksi vaihtoehdoista, oikea, yhdistettiin saman kohteen tai kuvan kanssa, ja a.

Tutkijat ennustivat sitä esitelty kasvot laukaisivat vastaavan kohteen tai paikan palauttamisen ja siksi se aiheuttaisi aivojen toimintaa, joka kulkisi hippokampuksesta entorinaaliseen kuoreen. Lisäksi tutkijat odottivat myös löytävänsä todisteita siitä, että tämä toiminta palaisi myöhemmin hippokampukseen aktivoidakseen oikean linkitetyn kasvot..

Käyttämällä itse kehitettyjä erikoistekniikoita, tutkijat kykenivät erottamaan hampokampukselle tietoa antavat aivokuoren osat. Tämä antoi heille mahdollisuuden mitata tarkasti aktivointikuviot hippokampuksen sisään- ja ulostulosta erikseen..

Tutkijat suunnittelivat tietokonealgoritmin erottaakseen kohtausten ja esineiden aktivoinnin näillä alueilla, joilla on tulo ja poistuminen. Algoritmia sovellettiin vain, kun kasvot näytettiin näytöllä. Jos algoritmi on osoittanut, että näissä kokeissa on tietoja kohtauksesta tai kohteesta, sitä voi ohjata vain linkitetystä kohtauksesta haetut muistit tai objektien valokuvat.

Tutkijoiden mukaan nämä tiedot osoittivat kun hippokampus palauttaa muistin, aktivointi ei siirry muuhun aivoihin, vaan kierrättää takaisin hippokampukseen. Tämä mekanismi olisi se, joka vapauttaisi muiden vastaavien muistojen palautumisen.

Tutkijat ajattelevat algoritmin tuloksia uusien ja vanhojen teorioiden synteesinäs. "Tuloksia voitaisiin pitää molempien maailmojen parhaina: säilytät kyvyn muistaa yksilöllisiä kokemuksia pitämällä ne erillisinä ja samalla sallimalla samankaltaisia ​​muistoja yhdistää lentoon palautuspisteessä", sanoo Dharshan Kumaran, tutkimuksen tekijä.

Kumaranin mukaan, tämä taito on hyödyllinen, esimerkiksi, ymmärtää, miten tarinan eri osat sopivat yhteen, mikä ei ole mahdollista, jos muisti palautetaan vain muistista.

Kirjoittajat uskovat, että tämä tutkimus voisi auttaa tekoälyä oppimaan nopeammin tulevaisuudessa. Martin Chadwick, tutkimuksen tekijä, selittää, että vaikka monilla aloilla, joilla keinotekoinen äly on ylivoimainen, ihmisillä on edelleen etu, kun tehtävät riippuvat episodisen muistin joustavasta käytöstä. Tässä mielessä Chadwick sanoo, "Jos voimme ymmärtää mekanismeja, joiden avulla ihmiset voivat tehdä tämän, toivo on toistaa ne keinotekoisten älykkäiden järjestelmiemme puitteissa ja antaa heille mahdollisuuden ratkaista joitakin ongelmia paljon vähemmän aikaa".

6 aivoja koskevaa kiinnostusta, joita ehkä ette tiennyt Tässä artikkelissa aiot nähdä joitakin näistä aivoissa tapahtuvista uteliaisuuksista. Jotkut saattavat jo tuntea ne, mutta toiset eivät. Lue lisää "