כך המוח משלב זכרונות כדי לפתור בעיות

המוח מוחזק את מוחנו ואת הזיכרונות שלנו, ואנו מסתמכים על יכולות עיבוד המידע שלו כאשר אנו יוצאים ללמוד משהו חדש. אבל, איך המוח משלב זיכרונות לפתרון בעיות?

לבני האדם יש היכולת לשלב באופן יצירתי את הזיכרונות שלנו כדי לפתור בעיות ולקבל ידע חדש. תהליך זה תלוי במידה רבה בזיכרונות לאירועים ספציפיים. זיכרונות אלה ידועים כזיכרון אפיזודי.

למרות זיכרון אפיזודי נחקרו באופן נרחב, התיאוריות הנוכחיות לא בקלות להסביר איך אנשים יכולים להשתמש זיכרונות אפיזודי שלהם לבוא עם רעיונות חדשים אלה. חקירה חדשה מציעה a דרך חדשה להבנת הדרך שבה המוח האנושי מקשר בנפרד זיכרונות לפתרון בעיות.

המחקר, שנערך על ידי צוות של מדעני מוח וחוקרי בינה מלאכותית בדיפמינד, אוטו פון גויקה מאגדיבורג והאוניברסיטה הגרמנית למחלות ניווניות (DZNE), פורסם בכתב העת נוירון.

מנגנון מוחי חדש לשחזר זיכרונות

החוקרים מציעים את הדוגמה הבאה להסביר כיצד שחזור זיכרון מופעל. תאר לעצמך שאתה רואה אישה נוהגת במכונית שלה במורד הרחוב. למחרת, אתה רואה אדם נוהג באותה מכונית באותו רחוב. זה יכול להפעיל את הזיכרון של האישה שראית יום קודם לכן אתה יכול סיבה שזה זוג והם חיים ביחד, שכן הם חולקים מכונית.

החוקרים מציעים מנגנון מוח חדש שיאפשר לשחזר זיכרונות כדי להפעיל את ההתאוששות של זיכרונות אחרים הקשורים בדרך זו. מנגנון זה מאפשר התאוששות של זיכרונות מקושרים מרובים, אשר לאחר מכן לאפשר למוח ליצור סוגים חדשים של רעיונות כאלה.

במשותף עם התיאוריות הסטנדרטיות של זיכרון אפיזודי, המחברים מניחים כי זיכרונות בודדים מאוחסנים כעקבות זיכרון נפרדים באזור של המוח הנקרא ההיפוקמפוס..

לדברי רפאל קוסטר, חוקר DeepMind ומחבר המחקר, זיכרונות אפיזודיים יכולים לספר לנו אם כבר ידענו מישהו או איפה החנינו את המכונית שלנו, לדוגמה. "מערכת ההיפוקמפוס תואמת לסוג הזיכרון הזה, שהוא חיוני ללמידה מהירה", מסביר.

בניגוד לתיאוריות סטנדרטיות, התיאוריה החדשה בוחנת חיבור אנטומי ללא השגחה, שמשאיר את ההיפוקמפוס לקליפת המוח הסמוכה השכנה, אך מיד נכנס שוב. החוקרים חשבו כך זה חיבור חוזר הוא מה שמאפשר לשחזר זיכרונות של ההיפוקמפוס כדי להפעיל את ההתאוששות של זיכרונות אחרים הקשורים.

העמותה של זיכרונות כדי לפתור בעיות

החוקרים המציאו דרך לבחון תיאוריה זו על ידי נקיטת הדמיה תפקודית בתהודה מגנטית ברזולוציה גבוהה המחקר נערך עם 26 צעירים וצעירות בעת ביצוע משימה הדורשת מהם לקבל מידע על אירועים נפרדים.

למתנדבים הוצגו זוגות של תצלומים: אחד על צד אחד ועוד על אובייקט או מקום. כל חפץ ומקום הופיעו בשני זוגות של תמונות נפרדות, שכל אחת מהן קשורה לפנים שונות. משמעות הדבר היא כי כל זוג תמונות היה מקושר לזוג אחר באמצעות אובייקט משותף או את התמונה של המקום.

בשלב השני של הניסוי, החוקרים בדקו האם המשתתפים יכולים להסיק את הקשר העקיף בין שני הפרצופים המקושרים מראה פנים ומבקש מהם לבחור בין שני פנים אחרים. אחת האפשרויות, הנכונה, היתה מזווגת עם אותו אובייקט או תמונה של המקום, וכן.

החוקרים חזו זאת הפנים המוצגות יפעילו את ההתאוששות של האובייקט או המקום בהתאמה ולכן היא תגרום לפעילות מוחית שתעבור מן ההיפוקמפוס לקורטקס האנטורינאלי. בנוסף, החוקרים גם מצפים למצוא ראיות כי פעילות זו תחזור מאוחר יותר ההיפוקמפוס כדי להפעיל את ההתאוששות של הפנים המקושרים הנכון..

באמצעות טכניקות מיוחדות שפותחו על ידי עצמם, החוקרים הצליחו להפריד את החלקים של קליפת המוח הקדמית המספקת מידע להיפוקמפוס. זה אפשר להם למדוד במדויק את דפוסי ההפעלה בכניסה והיציאה של ההיפוקמפוס בנפרד..

החוקרים תכננו אלגוריתם מחשב כדי להבחין בין הפעלת סצנות וחפצים בתוך אזורים אלה של כניסה ויציאה. האלגוריתם הוחל רק כאשר פרצופים הוצגו על המסך. אם האלגוריתם הצביע על קיומו של מידע על הסצינה או האובייקט בניסויים אלה, ניתן היה לשלוט בו רק בזיכרונות שנלקחו מהסצנה המקושרת או מתמונות של אובייקטים.

לדברי החוקרים, נתונים אלה הראו כי כאשר ההיפוקמפוס משחזרת זיכרון, ההפעלה אינה עוברת לשאר המוח, אלא חוזרת חזרה להיפוקמפוס. מנגנון זה יהיה זה יהיה לשחרר את ההתאוששות של זיכרונות קשורים אחרים.

החוקרים חושבים על תוצאות האלגוריתם כסינתזה של תיאוריות חדשות וישנותs. "התוצאות יכולות להיחשב כמיטב יכולתן של שתי העולמות: אתה משמר את היכולת לזכור חוויות אינדיבידואליות על ידי שמירה על הפרדתן, ובמקביל לאפשר לזכרונות הקשורים לשלב בזווית ההתאוששות", אומר Dharshan Kumaran, ממחברי המחקר.

לדברי קומראן, מיומנות זו שימושית, לדוגמה, כדי להבין איך חלקים שונים של סיפור מתאימים זה לזה, משהו שאי אפשר אם רק מחלימים זיכרון מהזיכרון.

המחברים מאמינים כי התוצאות של מחקר זה יכול לסייע לבינה מלאכותית ללמוד מהר יותר בעתיד. מרטין צ'אדוויק, מחבר המחקר, מסביר כי למרות שישנם תחומים רבים שבהם האינטליגנציה המלאכותית עדיפה, לבני האדם יש עדיין יתרון כאשר המשימות תלויות בשימוש הגמיש בזיכרון אפיזודי. במובן זה, אומר צ'אדוויק, "אם נוכל להבין את המנגנונים שמאפשרים לאנשים לעשות זאת, התקווה היא לשכפל אותם בתוך מערכות הבינה המלאכותית שלנו, ולתת להם את היכולת לפתור כמה בעיות בפחות זמן".

6 סקרנות על המוח שאולי לא ידעת במאמר זה אנחנו הולכים לראות כמה מן הסקרנות האלה על המוח האנושי. חלקם כבר מכירים אותם, אבל אחרים אולי לא. קרא עוד "