Brain's Filing System pomaže u optimizaciji svakodnevnih aktivnosti
Na primjer, vaš mozak zna da je vrijeme za kuhanje kad je štednjak uključen, a hrana i lonci su vani. Međutim, kad požurite da smirite uplakano dijete, kuhanje je gotovo i vrijeme je da budete roditelj.
Vaš mozak obrađuje i reagira na ove pojave kao različiti, nepovezani događaji.
Istraživači su željeli proučiti način na koji mozak razbija takva iskustva na "događaje" ili srodne skupine koje nam pomažu mentalno organizirati mnoge situacije dana.
Dominantan koncept percepcije događaja poznat kao pogreška predviđanja kaže da naš mozak povlači liniju između kraja jednog događaja i početka drugog događaja kada se stvari neočekivano okrenu (poput iznenada izbezumljenog djeteta).
U novoj studiji istraživači sa Sveučilišta Princeton osporavaju koncept pogreške u predviđanju i sugeriraju da mozak može stvarno raditi iz podsvjesnih mentalnih kategorija koje stvara na temelju načina na koji smatra da su ljudi, predmeti i radnje povezani.
Preciznije, ti su detalji razvrstani prema vremenskim odnosima, što znači da mozak prepoznaje da imaju tendenciju - ili ne - iskaču jedan blizu drugog u određeno vrijeme.
Rezultati nove studije objavljeni su u časopisu Neuroznanost o prirodi.
Istražitelji vjeruju da niz iskustava koja se obično događaju zajedno (vremenski povezana) tvore događaj sve dok se ne dogodi vremenski povezano iskustvo i označi početak novog događaja.
U gornjem primjeru lonci i hrana obično se pojavljuju tijekom kuhanja; dijete koje plače ne. Tu leži podjela između dva događaja, ili barem tako kaže mozak.
Ova dinamika, koju istraživači nazivaju "zajedničkim vremenskim kontekstom", djeluje vrlo slično kategorijama objekata koje naš um koristi za organiziranje predmeta, objasnila je glavna autorica Anna Schapiro, doktorandica psihologije i neuroznanosti.
"Donosimo vam izvještaj o tome kako se slijed iskustava ponašate kao koherentan, značajan događaj", rekao je Schapiro. “Događaji su poput kategorija objekata. Robine i kanarince povezujemo jer dijele mnoge atribute: Mogu letjeti, imati perje i tako dalje. Te nam asocijacije pomažu u izgradnji kategorije ‘ptica’ u našem umu. Događaji su isti, osim što su atributi koji nam pomažu da stvorimo asocijacije vremenski odnosi. "
Istraživači su pronašli potporu ovoj teoriji kada su otkrili moždanu aktivnost kada su pojedinci promatrali apstraktne simbole i obrasce bez očite sličnosti predstavljeni su kao skupina sudionicima studije. "Grupiranje" je očito uzbudilo mozak dok su uočene preklapajuće skupine neurona.
Iz toga su istraživači konstruirali računalni model koji može predvidjeti i ocrtati neuronske putove kroz koje ljudi obrađuju situacije i može otkriti smatraju li se te situacije dijelom istog događaja.
Paralele između pojedinosti događaja temelje se na osobnom iskustvu, rekao je Schapiro. Ljudi moraju imati postojeće razumijevanje različitih čimbenika koji, kada se kombiniraju, koreliraju s jednim iskustvom.
"Svi se slažu da je" održavanje sastanka "ili" sjeckanje povrća "koherentni dio vremenske strukture, ali zapravo nije toliko očito zašto je to tako, ako nikada prije niste imali sastanak ili nasjeckali povrće", rekao je Schapiro.
"Morate imati iskustva sa zajedničkom vremenskom strukturom komponenata događaja kako bi se događaj održao zajedno u vašem umu", rekla je. "A način na koji mozak to provodi jest naučiti koristiti preklapajuće se neuronske populacije za predstavljanje komponenata istog događaja."
Tijekom niza eksperimenata, istraživači su ljudskim sudionicima predstavili sekvence apstraktnih simbola i uzoraka. Bez znanja sudionika, simboli su grupirani u tri "zajednice" od pet simbola s oblicima u istoj zajednici koji se nastoje prikazivati jedni drugima u nizu.
Nakon što su otprilike pola sata gledali ove sekvence, od sudionika se tražilo da segmente segmentiraju u događaje na način koji im se čini prirodnim. Skloni su razbiti sekvence na događaje koji se podudaraju sa zajednicama koje su istraživači unaprijed dogovorili, što pokazuje da mozak brzo uči vremenske odnose između simbola, rekao je Schapiro.
Zatim su istraživači koristili funkcionalnu magnetsku rezonancu za promatranje moždane aktivnosti dok su sudionici promatrali sekvence simbola. Slike u istoj zajednici proizvele su sličnu aktivnost u neuronskim skupinama na granici frontalnog i sljepoočnog režnja mozga, regije koja je uključena u obradu značenja.
Istraživači su ovu aktivnost protumačili kao mozak koji slike međusobno povezuje, a time i kao jedan događaj. Istodobno, različite su se neuronske skupine aktivirale kad se pojavio simbol iz druge zajednice, što je protumačeno kao novi događaj.
Istraživači su ove podatke oblikovali u računalni model neuronske mreže koji je otkrio neuronsku vezu između onoga što se doživljava i onoga što je naučeno. Kada se unese simulirani podražaj, model može predvidjeti sljedeći rafal neuronske aktivnosti u mreži, od prvog promatranja do obrade.
"Model nam omogućuje da artikuliramo eksplicitnu hipotezu o tome kakva se vrsta učenja može odvijati u mozgu", rekao je Schapiro.
“Jedno je pokazati neuronski odgovor i reći da se mozak morao promijeniti da bi došao u to stanje. Imati određenu ideju o tome kako se ta promjena mogla dogoditi moglo bi omogućiti dublje razumijevanje uključenih mehanizama. "
Izvor: Sveučilište Princeton
