Sistemul de depunere a creierului ajută la optimizarea activităților de zi cu zi
De exemplu, creierul tău știe că este timpul să gătești când soba este aprinsă, iar mâncarea și vasele sunt afară. Când te grăbești să calmezi un copil care plânge, totuși, gătitul s-a terminat și este timpul să fii părinte.
Creierul tău procesează și răspunde la aceste evenimente ca evenimente distincte, fără legătură.
Cercetătorii au dorit să studieze modul în care creierul împarte astfel de experiențe în „evenimente” sau grupurile conexe care ne ajută să organizăm mental multe situații ale zilei.
Un concept dominant al percepției evenimentelor, cunoscut sub numele de eroare de predicție, spune că creierul nostru trasează o linie între sfârșitul unui eveniment și începutul altuia când lucrurile iau o întorsătură neașteptată (cum ar fi un copil brusc tulburat).
În noul studiu, cercetătorii de la Universitatea Princeton contestă conceptul de eroare de predicție și sugerează că creierul poate funcționa efectiv din categoriile mentale subconștiente pe care le creează pe baza modului în care consideră că oamenii, obiectele și acțiunile sunt legate.
Mai exact, aceste detalii sunt sortate în funcție de relația temporală, ceea ce înseamnă că creierul recunoaște că au tendința de a - sau au tendința de a nu - să apară unul lângă celălalt în momente specifice.
Rezultatele noului studiu sunt raportate în jurnal Neuroștiința naturii.
Anchetatorii cred că o serie de experiențe care apar de obicei împreună (legate temporal) formează un eveniment până când apare o experiență non-temporală legată și marchează începutul unui nou eveniment.
În exemplul de mai sus, oalele și mâncarea apar de obicei în timpul gătitului; un copil care plânge nu. Aici se află împărțirea dintre două evenimente, sau cel puțin așa spune creierul.
Această dinamică, pe care cercetătorii o numesc „context temporal partajat”, funcționează la fel ca categoriile de obiecte pe care mintea noastră le folosește pentru a organiza obiecte, a explicat autorul principal Anna Schapiro, doctorand în psihologie și neuroștiințe.
„Vă prezentăm modul în care ajungeți să tratați o secvență de experiențe ca un eveniment coerent și semnificativ”, a spus Schapiro. „Evenimentele sunt ca niște categorii de obiecte. Asociem robinii și canarii, deoarece aceștia împărtășesc multe atribute: pot zbura, pot avea pene și așa mai departe. Aceste asociații ne ajută să construim o categorie „pasăre” în mintea noastră. Evenimentele sunt aceleași, cu excepția atributelor care ne ajută să formăm asociații sunt relații temporale. ”
Cercetătorii au găsit sprijin pentru această teorie atunci când au descoperit activitatea creierului atunci când indivizii au observat simboluri abstracte și modele fără similitudini evidente, au fost prezentate ca un grup pentru studierea participanților. Aparent, „gruparea” a excitat creierul, deoarece s-au observat grupuri de neuroni suprapuse.
Din aceasta, cercetătorii au construit un model computerizat care poate prezice și contura căile neuronale prin care oamenii procesează situații și pot dezvălui dacă acele situații sunt considerate parte a aceluiași eveniment.
Paralelele trase între detaliile evenimentului se bazează pe experiența personală, a spus Schapiro. Oamenii trebuie să aibă o înțelegere existentă a diferiților factori care, atunci când sunt combinați, se corelează cu o singură experiență.
„Toată lumea este de acord că„ a avea o întâlnire ”sau„ a tăia legume ”este o bucată coerentă de structură temporală, dar de fapt nu este atât de evident de ce, dacă nu ați avut niciodată o întâlnire sau legume tăiate înainte”, a spus Schapiro.
„Trebuie să aveți experiență cu structura temporală comună a componentelor evenimentelor pentru ca evenimentul să se țină împreună în mintea voastră”, a spus ea. Iar modul in care creierul implementeaza acest lucru este de a invata sa foloseasca populatiile neuronale suprapuse pentru a reprezenta componentele aceluiasi eveniment.
În timpul unei serii de experimente, cercetătorii au prezentat participanților umani secvențe de simboluri și modele abstracte. Fără cunoștința participanților, simbolurile au fost grupate în trei „comunități” de cinci simboluri cu forme în aceeași comunitate care tind să apară una lângă alta în secvență.
După ce au urmărit aceste secvențe timp de aproximativ o jumătate de oră, participanții au fost rugați să segmenteze secvențele în evenimente într-un mod care li s-a părut natural. Au avut tendința de a împărți secvențele în evenimente care au coincis cu comunitățile pe care cercetătorii le-au aranjat, ceea ce arată că creierul învață rapid relațiile temporale dintre simboluri, a spus Schapiro.
Cercetătorii au folosit apoi imagistica prin rezonanță magnetică funcțională pentru a observa activitatea creierului în timp ce participanții au văzut secvențele de simboluri. Imaginile din aceeași comunitate au produs activitate similară în grupurile de neuroni de la marginea lobilor frontali și temporali ai creierului, o regiune implicată în procesarea sensului.
Cercetătorii au interpretat această activitate ca creierul care asociază imaginile între ele și, prin urmare, ca un eveniment. În același timp, diferite grupuri neuronale s-au activat atunci când a apărut un simbol dintr-o comunitate diferită, care a fost interpretat ca un eveniment nou.
Cercetătorii au modelat aceste date într-un model de rețea neuronală de calcul care a dezvăluit conexiunea neuronală între ceea ce se experimentează și ceea ce a fost învățat. Când este introdus un stimul simulat, modelul poate prezice următoarea explozie de activitate neuronală în întreaga rețea, de la prima observare până la procesare.
„Modelul ne permite să articulăm o ipoteză explicită despre ce tip de învățare se poate întâmpla în creier”, a spus Schapiro.
„Este un lucru să arăți un răspuns neuronal și să spui că creierul trebuie să se fi schimbat pentru a ajunge la starea respectivă. A avea o idee specifică asupra modului în care s-a produs această schimbare ar putea permite o înțelegere mai profundă a mecanismelor implicate. ”
Sursa: Universitatea Princeton
.jpg)
