Registrační systém Brain pomáhá optimalizovat každodenní činnosti
Váš mozek například ví, že je čas vařit, když jsou zapnutá kamna, a jídlo a hrnce jsou venku. Když spěcháte utišit plačící dítě, vaření skončilo a je čas být rodičem.
Váš mozek zpracovává a reaguje na tyto události jako odlišné, nesouvisející události.
Vědci chtěli studovat způsob, jakým mozek rozděluje takové zážitky na „události“, nebo související skupiny, které nám pomáhají mentálně organizovat mnoho situací dne.
Dominantní koncept vnímání událostí známý jako chyba predikce říká, že náš mozek vytváří hranici mezi koncem jedné události a začátkem druhé, když věci naberou neočekávaný směr (například náhle rozrušené dítě).
V nové studii vědci z Princetonské univerzity zpochybňují koncept chyby predikce a naznačují, že mozek může skutečně pracovat z podvědomých mentálních kategorií, které vytváří na základě toho, jak považuje lidi, objekty a činy za související.
Konkrétně jsou tyto podrobnosti tříděny podle časových vztahů, což znamená, že mozek rozpozná, že mají tendenci - nebo nemají tendenci - vyskočit blízko sebe v určitých časech.
Výsledky nové studie jsou uvedeny v časopise Přírodní neurovědy.
Vyšetřovatelé se domnívají, že řada zkušeností, které se obvykle vyskytují společně (časově související), tvoří událost, dokud nenastane zkušenost, která časově nesouvisí, a označuje začátek nové události.
Ve výše uvedeném příkladu se hrnce a jídlo obvykle objevují během vaření; plačící dítě ne. V tom spočívá rozdělení mezi dvěma událostmi, nebo tak říká mozek.
Tato dynamika, kterou vědci nazývají „sdílený časový kontext“, funguje velmi podobně jako kategorie objektů, které naše mysli používají k uspořádání objektů, vysvětlila hlavní autorka Anna Schapiro, doktorandka v oboru psychologie a neurovědy.
"Poskytujeme zprávu o tom, jak přijdeš se sekvencí zážitků jako s koherentní a smysluplnou událostí," řekl Schapiro. "Události jsou jako kategorie objektů." Sdružujeme robiny a kanáry, protože sdílejí mnoho atributů: Mohou létat, mají peří atd. Tato sdružení nám pomáhají budovat v našich myslích kategorii „ptáků“. Události jsou stejné, kromě atributů, které nám pomáhají vytvářet asociace, jsou časové vztahy. “
Vědci našli podporu pro tuto teorii, když objevili mozkovou aktivitu, když jednotlivci pozorovali abstraktní symboly a vzory bez zjevné podobnosti, které byly prezentovány jako skupina účastníkům studie. „Seskupení“ zjevně vzrušovalo mozek, protože byly pozorovány překrývající se skupiny neuronů.
Z toho vědci vytvořili počítačový model, který dokáže předvídat a nastínit nervové dráhy, kterými lidé zpracovávají situace, a může odhalit, zda jsou tyto situace považovány za součást stejné události.
Paralely mezi detaily události vycházejí z osobní zkušenosti, řekl Schapiro. Lidé musí mít existující znalosti o různých faktorech, které, když se spojí, korelují s jedinou zkušeností.
"Všichni souhlasí s tím, že„ schůzka “nebo„ krájení zeleniny “je souvislá část časové struktury, ale ve skutečnosti není tak zřejmé, proč tomu tak je, pokud jste nikdy předtím schůzku nebo nakrájenou zeleninu neměli,“ řekl Schapiro.
"Musíte mít zkušenosti se společnou časovou strukturou složek událostí, aby událost držela pohromadě ve vaší mysli," řekla. "A způsob, jakým to mozek implementuje, je naučit se používat překrývající se neurální populace k reprezentaci složek stejné události."
Během série experimentů vědci představili lidským účastníkům sekvence abstraktních symbolů a vzorů. Bez vědomí účastníků byly symboly seskupeny do tří „komunit“ po pěti symbolech s tvary ve stejné komunitě, které se v pořadí postupně objevovaly jeden vedle druhého.
Poté, co sledovali tyto sekvence zhruba půl hodiny, byli účastníci požádáni, aby sekvence rozdělili na události způsobem, který jim připadal přirozený. Měli tendenci rozdělit sekvence na události, které se shodovaly s komunitami, které vědci předem připravili, což ukazuje, že mozek se rychle naučí časové vztahy mezi symboly, řekl Schapiro.
Vědci poté pomocí funkčního zobrazování magnetickou rezonancí sledovali mozkovou aktivitu, když si účastníci prohlíželi sekvence symbolů. Obrázky ve stejné komunitě vytvářely podobnou aktivitu v neuronových skupinách na hranici čelních a spánkových laloků mozku, což je oblast zapojená do zpracování významu.
Vědci interpretovali tuto aktivitu jako mozek spojující obrazy navzájem, a tedy jako jednu událost. Současně se aktivovaly různé neurální skupiny, když se objevil symbol z jiné komunity, který byl interpretován jako nová událost.
Vědci vytvořili tato data do výpočetního modelu neuronové sítě, který odhalil neurální spojení mezi prožívaným a naučeným. Když je zadán simulovaný stimul, model dokáže předpovědět další výbuch nervové aktivity v celé síti, od prvního pozorování po zpracování.
"Tento model nám umožňuje formulovat explicitní hypotézu o tom, jaký druh učení se může v mozku odehrávat," řekl Schapiro.
"Jedna věc je ukázat nervovou odezvu a říci, že mozek se musel změnit, aby dospěl do tohoto stavu." Mít konkrétní představu o tom, jak k této změně mohlo dojít, by mohlo umožnit hlubší pochopení příslušných mechanismů. “
Zdroj: Princetonská univerzita
