Počítačová síť napodobuje schizofrenní myšlení

Počítačová síť, simulovaná tak, aby napodobovala nadměrné uvolňování dopaminu, měla podle výzkumníků z Texaské univerzity v Austinu a Yale University tendenci připomínat vzpomínky schizofrenicky.

"Hypotéza je, že dopamin kóduje důležitost, význam, zkušenost," řekl Uli Grasemann, postgraduální student na katedře informatiky na Texaské univerzitě v Austinu.

"Když je příliš mnoho dopaminu, vede to k přehnanému výběžku a mozek se nakonec učí z věcí, z nichž by se neměl učit."

Studie znovu potvrzuje hypotézu známou jako „hyper-učení„, Což naznačuje, že lidé se schizofrenií ztrácejí schopnost zapomenout nebo ignorovat tolik, kolik by normálně měli.

Když člověk ztratí schopnost dešifrovat to, co má smysl, z obrovského množství podnětů v mozku, začne vytvářet spojení, která nejsou skutečná, nebo se začne topit v oceánu tolika spojení, že nedokáže dát dohromady jakýkoli souvislý příběh .

Neuronová síť (zvaná DISCERN) byla vyvinuta Grasemannovým poradcem Risto Miikkulainen, Ph.D. a je schopna naučit se přirozený jazyk.

DISCERN byl použit k simulaci toho, co se děje s jazykem během osmi různých typů neurologické dysfunkce. Výsledky simulací porovnal Ralph Hoffman, MD, profesor psychiatrie na Yale School of Medicine, s tím, co viděl při studiu lidských schizofreniků.

Za účelem napodobení procesu začali vědci učit DISCERN několik jednoduchých příběhů, které byly poté asimilovány do paměti DISCERNu stejným způsobem, jakým lidský mozek ukládá informace: ne jako samostatné jednotky, ale jako statistické vztahy slov, vět, skriptů a příběhů.

"S neuronovými sítěmi je v zásadě trénujete ukázáním příkladů, znovu a znovu a znovu," řekl Grasemann.

"Pokaždé, když to ukážeš jako příklad, řekneš, že pokud je to vstup, pak by to měl být tvůj výstup, a pokud je to vstup, pak by to měl být tvůj výstup." Děláte to znovu a znovu tisíckrát a pokaždé se to trochu více přizpůsobí tomu, co chcete. Nakonec, pokud to uděláte dost, síť se naučila. “

Vědci modelovali hyper-učení opětovným spuštěním systému, ale změnili jeden klíčový faktor: Napodobili velké uvolňování dopaminu zvýšením rychlosti učení systému - v zásadě mu říkali, aby tolik nezapomněl.

"Je to důležitý mechanismus, který umožňuje ignorovat věci," říká Grasemann. "Zjistili jsme, že pokud dostatečně rychle zvýšíte rychlost učení v DISCERNU, způsobí to jazykové abnormality, které naznačují schizofrenii."

Jakmile to bylo přeškoleno se zvýšenou rychlostí učení, DISCERN se začal vkládat do fantastických, klamných příběhů, které obsahovaly prvky z jiných příběhů, o nichž bylo řečeno, že si je pamatují. Například v jednom případě se DISCERN přihlásil k odpovědnosti za teroristické bombardování.

V dalším příkladu DISCERN začal ukazovat důkazy o „vykolejení“ - odpovídání na žádosti o konkrétní paměť změnami disociovaných vět, náhlými odchýleními od subjektu a neustálým skákáním z první do třetí osoby a zpět.

"Zpracování informací v neuronových sítích má tendenci být v mnoha ohledech jako zpracování informací v lidském mozku," řekl Grasemann. "Takže naděje byla, že se to také rozloží podobným způsobem." A stalo se. “

Podobnost mezi neuronovou sítí a lidskou schizofrenií není nepopiratelným důkazem, že hypotéza hyper-učení je správná, řekl Grasemann. Nabízí však podporu hypotézy.

"Máme mnohem větší kontrolu nad neuronovými sítěmi, než jsme kdy mohli mít nad lidskými subjekty," řekl. "Doufám, že tento druh modelování pomůže klinickému výzkumu."

Studie je publikována v Biologická psychiatrie.

Zdroj: University of Texas at Austin