Protas Atgal: Smegenys Važiuoja Atbuline Eiga

{h1}

Kai susiduriame su nauja mokymosi užduotimi, mūsų smegenys pakartoja įvykius atgal, panašiai kaip vaizdo įrašas apie atsukimą atgal.

Susidūrus su nauja mokymosi užduotimi, mūsų smegenys pakartoja įvykius atvirkščiai, panašiai kaip vaizdo įrašas apie atsukimą atgal, rodo naujas tyrimas.

Šis atvirkštinio pakartojimo tipas taip pat naudojamas dirbtinio intelekto tyrimuose, siekiant padėti kompiuteriams priimti sprendimus. Išvada galėtų paaiškinti, kodėl užduotis mokomės lengviau, jei dažnai darome studijų pertraukas: pertraukos tarp sesijų suteikia mūsų smegenims laiko peržiūrėti informaciją.

Išvada buvo išsamiai aprašyta vasario 12 d. Internetiniame žurnalo numeryje Gamta.

Bėgančios žiurkės

Tyrėjai matavo žiurkių smegenų veiklą, kai gyvūnai bėgiojo pirmyn ir atgal linijiniu keliu. Tiksliau, jie stebėjo smegenų sritį, vadinamą hipokampu, kuri, kaip žinoma, svarbi atminčiai ir naršymui tiek žiurkėms, tiek žmonėms.

Kai žiurkės užpildė juostelę, jos buvo apdovanotos už maistą. Pavalgę gyvūnai, prieš pradėdami kitą ratą, trumpai pristabdydavo. Iš išorės atrodė, kad žiurkės per šiuos poilsio laikotarpius nedaro daug. Jie išdykautų, jaunikis ar liktų dar. Tačiau smegenų užrašai papasakojo kitokią istoriją. Poilsio metu žiurkės hipokampas buvo karštos veiklos vieta.

Graužikams bėgant aukštyn ir žemyn takeliu, hipokampo ląstelės išsiliejo tam tikrais būdais. Ši šaudymo seka pasikartojo, kai gyvūnai ilsėjosi, bet atvirkštinė įsakymas. Atgaliniai pakartojimai buvo pakartoti keletą kartų; kiekvienas pakartojimas užtruko tik kelis šimtus milisekundžių.

„Per tą suspaustą laiką žiurkė pakartoja visą takelį, nuo kurio dabar yra, iki pat jo pradžios“, - teigė tyrimo komandos narys Davidas Fosteris iš Masačusetso technologijos instituto. "Šis rezultatas leidžia manyti, kad betarpiška patirtis yra pakartojama kelis kartus. Apdorojimas, vykstantis už originalios patirties ribų, gali būti svarbus mokymuisi."

Atidarymo judesiai

Išvada galėtų padėti paaiškinti, kaip žiurkės išsprendžia tai, kas vadinama „laikinojo kredito suteikimo problema“. Kadangi žiurkių ir žmonių hipokampas atlieka daug tų pačių funkcijų, šis tyrimas rodo, kad mūsų smegenys gali veikti taip pat.

Problema, klasikinė sprendimų priėmimo teorijos dilema, yra tokia: jei gyvūnas turi atlikti tam tikrą veiksmų seką, kad galėtų gauti atlygį, kaip jis žino, kurie veiksmai buvo galiausiai svarbūs, o kurie ne? Veiksmus, atliktus prieš gaunant atlygį, lengva identifikuoti kaip svarbius, bet kaip su veiksmais, atliktais sekos pradžioje? Kurios iš jų buvo svarbios?

Tyrime nedalyvavęs Kanados Albertos universiteto informatikas Richardas Suttonas problemą vertina kaip pirmą kartą žaidžiantį „backgammon“.

"Kaip jūs vertinate atidarymo žingsnį, jei dar nežinote, kaip žaisti?" jis pasakė.

Kompiuterių ir dirbtinio intelekto srityse laikinoji kredito paskyrimo problema išspręsta dirbant mašinoms atgal, pakartodami įvykius atvirkščiai ir priskirdami daugiau kreditų veiksmams, kurių pabaiga yra seka, o ne tiems, kurie buvo padaryti pradžioje.

„Jūs žinote, kad paskutinis žingsnis buvo teisingas dalykas, todėl jūs galite nusiųsti tą informaciją atgal atlikdami veiksmus, kurių buvo imtasi iki galutinės būsenos“, - pokalbyje telefonu sakė Fosteris.

Jei atvirkštinis pakartojimas taip pat vyksta žmonėms, tai galėtų paaiškinti, kodėl paprastai prieš valandą neveikimas prieš bandymą neveikia. Naujas atradimas rodo, kad mūsų smegenys geriausiai mokosi, kai tarp studijų sesijų yra dažnos pauzės; per šias pertraukas mūsų smegenys kelis kartus nesąmoningai peržiūri naują informaciją, kad atėjus laikui būtų lengviau įsiminti atmintį.

Kaip atvirkštinis pakartojimas lemia mokymąsi

Mokslininkai jau seniai žinojo, kad cheminės molekulės dopamino išsiskyrimas yra svarbi smegenų atlygio sistemos dalis. Šio neurotransmiterio išlaisvinimas mus užplūsta džiaugsmo jausmais ir motyvuoja atlikti tam tikrą veiklą.

Kai šios žinios bus sujungtos su nauju pasiūlymu, kad mūsų smegenys gali pakartoti naują patirtį atvirkščiai, atsiranda galimas mokymosi mechanizmas, sakė Fosteris.

Tyrėjai hipotezuoja, ar egzistuoja ypatinga smegenų „vertės sritis“, kurioje dopamino signalai ir grįžtamojo pakartojimo signalai yra suporuojami. Jei dopamino signalas laikui bėgant suyra, tai reiškia, kad perdavimo pradžioje jis yra stipresnis nei pabaigoje, tada gali nutikti taip:

Kai smegenų vertės srityje skamba atvirkštinis pakartojimo signalas, jis yra susijęs su stipraus dopamino signalo pradžia; tęsiant pakartojimą dopamino signalas silpnėja. Šiame scenarijuje veiksmai, atliekami artėjant atvirkštinio pakartojimo įvykiui, bus svarbesni organizmui nei veiksmai, atlikti vėliau.

Užuominos psichologijoje

Suttonas sakė nenustebęs, jei atvirkštinis pakartojimas įvyks ir su gyvūnais, ir su mašinomis. Anot jo, šis mechanizmas jau seniai buvo įtariamas nuo ankstyvųjų psichologinių eksperimentų, tokių kaip Ivano Pavlovo klasikiniai kondicionavimo eksperimentai su šunimis.

"Pavlovas paskambino varpu ir davė šuniui kepsnį. Po kurio laiko tiesiog suskambėjęs varpas buvo malonus", - pasakojo Suttonas. „WordsSideKick.com“. "Taigi kažkaip jis atsiliko nuo kepsnio iki varpo."

Fosteris tam pritaria, tačiau pridūrė, kad šis tyrimas rodo, kad asociacijų traukiniai turėtų vykti žymiai toliau, nei manyta anksčiau.

„Gyvūnams prireikia kelių sekundžių bėgiojimo, todėl šis pakartojimas gali būti tas informacijos siuntimas per kelis etapus ir atlygis už ilgą veiksmų seką“, - teigė Fosteris. "Tai ta ilga seka, kuri yra nauja."

Dabartiniame tyrime buvo nagrinėjamas erdvinis mokymasis; tačiau žiurkėms ir tikriausiai ir žmonėms hipokampas taip pat įtraukiamas į kitų rūšių mokymąsi.

„Taigi [atvirkštinis pakartojimas] labai gerai galėtų būti mechanizmas, skirtas apdoroti labai įvairią informaciją, o ne tik erdvinę“, - teigė Fosteris.

  • Mokslininkai: mokotės to nežinodami
  • Geros atminties raktas: numatykite, ką jums reikia atsiminti
  • Jūsų mintys tikrai išsklaidytos, rodo studijos
  • Žiemą susitraukia pelių smegenys


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Svorio Metimo Chirurgija Gali Pagerinti Atmintį
Svorio Metimo Chirurgija Gali Pagerinti Atmintį

Šifravimo Paslaptis: Kaip Mes Taip Gerai Kvepame
Šifravimo Paslaptis: Kaip Mes Taip Gerai Kvepame

Mokslas Naujienos


Klimato Pokyčiai Keistai Paveikia Ryklio Plaukimą
Klimato Pokyčiai Keistai Paveikia Ryklio Plaukimą

Nesigilinkite Į Lazerio Rodyklės Spindulį. Tu Galėtum Sudeginti Skylę Tavo Akyje.
Nesigilinkite Į Lazerio Rodyklės Spindulį. Tu Galėtum Sudeginti Skylę Tavo Akyje.

Geriausias Blakstienų Ilgis, Teigia Mokslas
Geriausias Blakstienų Ilgis, Teigia Mokslas

Kempinės Galėjo Įkvėpti Gyvybę Senovės Vandenynams
Kempinės Galėjo Įkvėpti Gyvybę Senovės Vandenynams

Kas Yra Nano Keturratis?
Kas Yra Nano Keturratis?


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com