Ini adalah bagaimana otak menggabungkan kenangan untuk menyelesaikan masalah

Otak menempatkan minda dan kenangan kita, dan kita bergantung pada keupayaan pemprosesan maklumat ketika kita berangkat untuk mempelajari sesuatu yang baru. Tetapi, Bagaimana otak menggabungkan kenangan untuk menyelesaikan masalah?

Manusia mempunyai keupayaan untuk kreatif menggabungkan kenangan kita untuk menyelesaikan masalah dan memperoleh pengetahuan baru. Proses ini bergantung pada kenangan untuk peristiwa tertentu. Kenangan ini dikenali sebagai ingatan episod.

Walaupun ingatan episod telah dikaji secara meluas, teori semasa tidak mudah menjelaskan bagaimana orang dapat menggunakan kenangan episodik mereka untuk menghasilkan ide-ide baru ini. Siasatan baru menawarkan a cara baru memahami cara di mana otak manusia secara individu menghubungkan kenangan untuk menyelesaikan masalah.

Kajian yang dijalankan oleh pasukan penyelidik neurosains dan penyelidik kecerdasan buatan di DeepMind, Otto von Guericke Magdeburg University dan Pusat Penyakit Neurodegeneratif Jerman (DZNE), telah diterbitkan dalam jurnal Neuron.

Mekanisme otak baru untuk memulihkan kenangan

Para penyelidik mencadangkan contoh berikut untuk menjelaskan bagaimana pemulihan memori diaktifkan. Bayangkan anda melihat seorang wanita yang memandu kereta ke jalan. Keesokan harinya, anda melihat seorang lelaki memandu kereta yang sama di jalan yang sama. Ini boleh mencetuskan memori wanita yang anda lihat hari sebelumnya dan anda boleh membuat alasan bahawa ia adalah pasangan dan mereka tinggal bersama, kerana mereka berkongsi kereta.

Penyelidik mencadangkan mekanisme otak baru yang akan membolehkan memori pulih untuk mengaktifkan pemulihan kenangan lain yang berkaitan dengan cara ini. Mekanisme ini membolehkan pemulihan beberapa kenangan yang dipautkan, yang kemudiannya membolehkan otak untuk membuat jenis idea baru seperti ini.

Bersamaan dengan teori standard ingatan episod, penulis menganggap bahawa kenangan individu disimpan sebagai kesan ingatan yang berasingan di kawasan otak yang disebut hippocampus..

Menurut Raphael Koster, penyelidik DeepMind dan penulis bersama kajian itu, Kenangan episodik boleh memberitahu kita jika kita sudah tahu seseorang atau di mana kita meletak kereta kami, contohnya. "Sistem hippocampal ini bersesuaian dengan memori jenis ini, yang penting untuk pembelajaran pantas", menerangkan.

Tidak seperti teori standard, teori baru menerangkan sambungan anatomi tanpa pengawasan yang meninggalkan hippocampus ke korteks entorhinal jiran, tetapi kemudian memasuki semula dengan segera. Para penyelidik menyangka bahawa Sambungan berulang ini adalah apa yang membolehkan kenangan pulih daripada hippocampus untuk mencetuskan pemulihan kenangan lain yang berkaitan.

Persatuan kenangan untuk menyelesaikan masalah

Para penyelidik menyusun satu cara untuk menguji teori ini dengan mengambil pengimejan resonans magnetik berfungsi resolusi tinggi Kajian ini dijalankan dengan 26 lelaki dan wanita muda semasa menjalankan tugas yang memerlukan mereka untuk mendapatkan maklumat mengenai peristiwa yang berasingan.

Para sukarelawan telah ditunjukkan pasangan gambar: satu di satu pihak dan satu lagi di objek atau tempat. Setiap objek dan tempat masing-masing muncul dalam dua pasang foto berasingan, masing-masing yang berkaitan dengan wajah yang berbeza. Ini bermakna bahawa setiap pasangan foto dikaitkan dengan pasangan lain melalui objek bersama atau imej tempat itu.

Dalam fasa kedua eksperimen, penyelidik menguji sama ada peserta dapat menyimpulkan sambungan tidak langsung antara kedua-dua muka yang dipautkan menunjukkan wajah dan meminta mereka memilih antara dua muka lain. Salah satu pilihan, yang betul, dipasangkan dengan objek atau imej yang sama tempat itu, dan a.

Para penyelidik meramalkan bahawa muka yang dibentangkan akan mencetuskan pemulihan objek atau tempat yang sepadan dan, oleh itu, ia akan menyebabkan aktiviti otak yang akan lulus dari hippocampus ke korteks entorhinal. Di samping itu, penyelidik juga dijangka mendapati bukti bahawa aktiviti ini akan kembali kepada hippocampus untuk mengaktifkan pemulihan wajah yang berkaitan dengan betul..

Menggunakan teknik khusus yang dibangunkan sendiri, para penyelidik dapat memisahkan bahagian-bahagian korteks entorhinal yang memberikan maklumat kepada hippocampus. Ini membenarkan mereka mengukur corak pengaktifan secara tepat di pintu masuk dan keluar dari hippocampus secara berasingan..

Para penyelidik memprogramkan algoritma komputer untuk membezakan antara pengaktifan adegan dan objek dalam kawasan kemasukan dan keluar. Algoritma ini hanya digunakan apabila wajah ditunjukkan pada skrin. Jika algoritma menunjukkan kehadiran maklumat mengenai tempat kejadian atau objek dalam ujian ini, ia hanya boleh dikawal oleh kenangan yang diambil dari pemandangan atau foto objek yang dikaitkan.

Menurut penyelidik, data ini menunjukkan bahawa apabila hippocampus pulih ingatan, pengaktifan tidak lulus ke seluruh otak, tetapi berulang kembali kepada hippocampus. Mekanisme ini adalah yang akan melepaskan pemulihan kenangan lain yang berkaitan.

Para penyelidik memikirkan hasil algoritma sebagai sintesis teori baru dan lamas. "Hasilnya boleh dianggap sebagai yang terbaik dari kedua-dua dunia: anda mengekalkan keupayaan untuk mengingati pengalaman individu dengan memisahkan mereka, sementara pada masa yang sama membolehkan kenangan yang berkaitan untuk menggabungkan dengan cepat pada titik pemulihan", kata Dharshan Kumaran, pengarang bersama kajian itu.

Menurut Kumaran, kemahiran ini berguna, contohnya, untuk memahami bagaimana bahagian-bahagian cerita yang bersesuaian bersama, sesuatu yang tidak mungkin jika anda hanya memulihkan ingatan dari ingatan.

Penulis percaya bahawa keputusan Kajian ini dapat membantu kecerdasan buatan untuk belajar lebih cepat di masa depan. Martin Chadwick, pengarang bersama kajian itu, menjelaskan bahawa walaupun terdapat banyak domain di mana kecerdasan buatan lebih unggul, manusia masih mempunyai kelebihan apabila tugas bergantung pada penggunaan fleksibel memori episod. Dalam pengertian ini, kata Chadwick, "Jika kita dapat memahami mekanisme yang membolehkan orang melakukan ini, harapannya adalah untuk meniru mereka dalam sistem kecerdasan buatan kami, memberi mereka kemampuan untuk menyelesaikan beberapa masalah dalam masa yang kurang".

6 curiositi tentang otak yang mungkin anda tidak tahu Dalam artikel ini kita akan melihat beberapa keingintahuan tentang otak manusia. Ada yang mungkin sudah mengenal mereka, tetapi yang lain mungkin tidak. Baca lebih lanjut "