Mind Rewind: Мозъците Текат Назад

{h1}

Когато сме изправени пред нова учебна задача, мозъкът ни възпроизвежда събития назад, подобно на видео при пренавиване.

Когато сме изправени пред нова учебна задача, мозъкът ни възпроизвежда събития в обратен ред, подобно на видео при пренавиване, показва ново проучване.

Този тип обратно преиграване се използва и в изследванията за изкуствен интелект, за да помогне на компютрите да вземат решения. Откритието би могло да обясни защо научаваме задачите по-лесно, ако правим чести почивки за учене: паузите между сесиите дават на мозъка ни време да прегледаме информацията.

Констатацията бе подробно описана в онлайн брой на списанието от 12 февруари природа.

Бягащи плъхове

Изследователите измервали мозъчната активност при плъхове, докато животните тичали напред-назад по линеен път. По-конкретно, те наблюдават мозъчен регион, наречен хипокампус, за който се знае, че е важен за паметта и навигацията както при плъховете, така и при хората.

Когато плъховете завършиха обиколка, получиха награда за храна. След хранене животните щяха да направят пауза за кратко, преди да започнат друга обиколка. Външно изглежда, че плъховете не правят много през тези периоди на почивка. Те щяха да се примират, да се младят или да останат неподвижни. Записите на мозъка обаче разказваха различна история. По време на почивка хипокампусът на плъх е бил опорна точка на дейност.

Докато гризачите тичаха нагоре и надолу по пистата, клетките на хипокампа стреляха по определени модели. Тази последователност на изстрел се повтаря, когато животните почиват, но вътре обратен поръчка. Обратните повторения се повтарят няколко пъти; всяко преиграване отне само няколкостотин милисекунди.

„В това сгъстено време плъхът възпроизвежда цялата писта от мястото, където в момента е до самото начало“, казва членът на екипа на изследването Дейвид Фостър от Масачузетския технологичен институт. "Този резултат предполага, че непосредственият опит всъщност се рекапитулира няколко пъти. Обработката, която се извършва извън оригиналния опит, може да е важна за ученето."

Отваряне ходове

Откритието би могло да помогне да се обясни как плъховете решават нещо, наречено „проблемът с времевото назначаване на кредит“. И тъй като хипокампусът при плъхове и хора изпълнява много от едни и същи функции, настоящото проучване предполага, че мозъкът ни може да работи по същия начин.

Проблемът, класическа дилема в теорията за вземане на решения, е следният: Ако едно животно трябва да извърши последователност от действия, преди да получи награда, как да разбере кои действия са били в крайна сметка важни и кои не? Действията, извършени непосредствено преди получаването на наградата, са лесни за идентифициране като важни, но какво да кажем за действията, извършени в началото на последователността? Кое от тях беше важно?

Ричард Сътън, компютърен учен от университета в Алберта, Канада, който не е участвал в проучването, оприличава проблема с игра на табла за първи път.

"Как оценявате първоначалния ход, ако още не знаете как да играете?" той каза.

В областта на компютърните науки и изкуствения интелект проблемът с наемането на кредити във времето се решава чрез работа на машините назад, възпроизвеждане на събития в обратен ред и приписване на повече кредити за действия в края на последователността, отколкото на тези в началото.

"Знаете, че крайният ход беше правилното нещо, така че можете да изпратите тази информация обратно чрез набор от действия, които бяха предприети, водещи до крайното състояние", каза Фостър в телефонно интервю.

Ако обратното преиграване също се случи при хора, това би могло да обясни защо удрянето часове преди тест обикновено не работи. Новата констатация предполага, че мозъкът ни се учи най-добре, когато има чести паузи между учебните сесии; по време на тези почивки мозъците ни несъзнателно преглеждат новата информация няколко пъти, което улеснява ангажирането на паметта, когато му дойде времето.

Как обратното преиграване води до учене

Учените отдавна знаят, че освобождаването на химическата молекула допамин е важна част от системата за възнаграждение на мозъка. Освобождаването на този невротрансмитер ни залива с чувство на радост и ни мотивира да извършваме определени дейности.

Когато тези знания са сдвоени с новото предположение, че мозъкът ни може да възпроизведе нови преживявания в обратен ред, се появява възможен механизъм за учене, каза Фостър.

Изследователите хипотезират съществуването на специална "стойностна зона" на мозъка, където допаминовите сигнали и сигналите за обратно възпроизвеждане се подават заедно. Ако допаминовият сигнал е разпад, който с времето намалява, което означава, че той е по-силен в началото на предаването, отколкото в края, тогава може да се случи следното:

Тъй като сигналът за обратно възпроизвеждане възпроизвежда в стойността на мозъка, той е свързан с началото на силен допаминов сигнал; докато преиграването продължава, допаминовият сигнал става по-слаб. В този сценарий действията, предприети близо до началото на обратното събитие за повторно възпроизвеждане, ще бъдат по-важни за организма, отколкото действията, предприети по-късно.

Съвети в психологията

Сътън каза, че няма да се изненада, ако обратното преиграване се случи както при животни, така и при машини. Ако не друго, каза той, този механизъм отдавна се подозира от ранните психологически експерименти, като например класическите експерименти с кондициониране на кучета на Иван Павлов.

"Павлов звънна на звънеца и даде на кучето пържола и след известно време, само звъненето на камбаната се възползваше", каза Сътън WordsSideKick.com, "Така някак си вървеше назад от пържолата до камбаната."

Фостър се съгласява, но добави, че настоящото проучване предполага да направим влакове на асоциации да вървят много по-назад, отколкото се смяташе досега.

„Отнема на животните няколко секунди, за да тичат наоколо, така че това преиграване може да изпрати тази информация обратно през няколко етапа и да възнагради дълга последователност от действия“, каза Фостър. „Новата дълга поредица е тази.“

Настоящото проучване разглежда конкретно пространственото обучение; обаче, при плъхове, а вероятно и при хора, хипокампусът участва и в други видове обучение.

"Така че [обратното преиграване] много добре би могъл да бъде механизъм за справяне с голямо разнообразие от информация, а не само пространствена", каза Фостър.

  • Учени: Учите, без да знаете
  • Ключ към добрата памет: Предскажете какво трябва да запомните
  • Мислите ви наистина са разпръснати, учебни предавания
  • Зима свива мозъците на мишки


Видео Добавка: Congratulations.




Изследване


Защо Дишането Дълбоко Ви Помага Да Се Успокоите
Защо Дишането Дълбоко Ви Помага Да Се Успокоите

Изправени Пред Недостиг На Донор На Органи, Пациентите Са Принудени Да Проявят Творчество
Изправени Пред Недостиг На Донор На Органи, Пациентите Са Принудени Да Проявят Творчество

Наука Новини


Тайнственият Нефритен Артефакт Може Да Се Е Предложил На Древните Богове
Тайнственият Нефритен Артефакт Може Да Се Е Предложил На Древните Богове

Когато Мравките Отиват На Марш, Те Преброяват Стъпките Си
Когато Мравките Отиват На Марш, Те Преброяват Стъпките Си

Защо Снимките От Дълбокото Пространство Отнемат Толкова Много Време, За Да Стигнат До Земята?
Защо Снимките От Дълбокото Пространство Отнемат Толкова Много Време, За Да Стигнат До Земята?

Може Ли Яденето По-Малко На Закуска Да Ви Помогне Да Отслабнете?
Може Ли Яденето По-Малко На Закуска Да Ви Помогне Да Отслабнете?

Кой Се Спря На Науката През 2014 Г.? (Op-Ed)
Кой Се Спря На Науката През 2014 Г.? (Op-Ed)


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com