Hipokampas naudoja du būdus atminties saugojimui

Hipokampas naudoja du būdus atminties saugojimui

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Mechanizmą, kuriuo mūsų smegenys įrašo įvykius stereofoniniu režimu – vienu kanalu įrašydami detales, o kitame – bendrus įspūdžius – išrado du RIKEN neurologai.

Mūsų prisiminimai turi du aspektus: jie leidžia mums prisiminti konkrečius praeities epizodus, bet taip pat leidžia iš jų susidaryti bendras sąvokas. Pavyzdžiui, galime prisiminti detales apie neseną vizitą pas draugą, bet taip pat galime išgauti apibendrinimus apie jo išvaizdą ir asmenybę.

Smegenų sritis, žinoma kaip hipokampas, yra atsakinga už abu gebėjimus, tačiau neaišku, kaip tai pavyksta.

Louisas Kangas iš RIKEN smegenų mokslo centro (CBS) jau seniai domėjosi, kaip prisiminimai saugomi hipokampe. „Hipokampas mane visada žavėjo“, – sako jis. „Manau, kad prisiminimų kilmė yra gana paslaptinga net ir dabar.”

Įdomu tai, kad hipokampas gauna du įvestis: vieną, kai patirtis ateina tiesiai iš smegenų srities prieš jo; ir kitą, kur jis apvažiuoja kitą smegenų sritį, kur yra apdorojamas.

Kangas ir Taro Toyoizumi, taip pat iš CBS, domėjosi, ar tiesioginis kelias, signalizuojantis informaciją su tankia nervine veikla, atspindi prisiminimus su bendrais įspūdžiais, o kitas, kuris tai daro su reta veikla, atspindi visas jų detales.

Norėdami patikrinti šį spėjimą, jie naudojo statistinės fizikos metodus (abu tyrėjai dalijasi fizikos pagrindu), kad sukurtų matematinį neuronų grandinių hipokampo modelį. Tada pora išbandė modelį naudodama trijų drabužių atvaizdus: sportbačius, kelnes ir paltus. Jie nustatė, kad pirmasis kelias saugo kiekvieno vaizdo detales, o antrasis generuoja bendrus konceptualius kiekvienos drabužių rūšies vaizdus.

Jų darbai buvo paskelbti m Gamtos komunikacijos ir Fizinė apžvalga E.

Šiame etape modelis pateikė patikimą aprašymą, kas gali vykti hipokampe, tačiau reikėjo daugiau įrodymų, kad tai paremtų. „Mūsų modelis pasiūlė vieną galimą paaiškinimą, kaip smegenys prisimena pavyzdžius ir koncepcijas primenančius prisiminimus“, – sako Kangas. – Tačiau buvo galimi ir kiti paaiškinimai.

Norėdami gauti tolesnį patvirtinimą, mokslininkai išbandė savo modelį naudodami eksperimentinius pelių hipokampo neuronų įrašus, kurie buvo laisvai prieinami internete. Jie pastebėjo, kad įrašuose taip pat buvo modelio sugeneruotas parašas. „Tai patvirtina galimybę, kad smegenys elgiasi pagal mūsų modelį“, – sako Toyoizumi.

Galiausiai, du mokslininkai taikė tą patį metodą mašininiam mokymuisi, kad neuroniniai tinklai pateiktų informaciją tiek pavyzdine, tiek koncepcija panašia forma. Dėl to pagerėjo našumas atskiriant panašius vaizdus ir nustatant jų bendrus bruožus.

„Šis darbas parodo, kaip biologinis intelektas gali įkvėpti geresnius dirbtinio intelekto algoritmus“, – pažymi Kangas.