[ad_1]
اشترك في البريد الإلكتروني المجاني للعيش جيدًا للحصول على مشورة بشأن العيش في حياة أكثر سعادة وصحة وأطول حياتك أكثر صحة وسعادة مع النشرة الإخبارية المجانية للعيش Well Living Welly أكثر صحة وسعادة مع نشرة Well Living المجانية المجانية لدينا
على مدى عقود ، طور علماء الأعصاب أطراف رياضية لشرح كيف يدفع نشاط الدماغ السلوك في سيناريوهات متكررة يمكن التنبؤ بها ، مثل لعب لعبة. لم تُصف هذه الخوارزميات نشاط خلايا الدماغ بدقة رائعة فحسب ، بل ساعدت أيضًا في تطوير الذكاء الاصطناعي مع الإنجازات الخارقة في مهام محددة ، مثل لعب Atari أو Go.
ومع ذلك ، فإن هذه الأطر لا تقل عن التقاط جوهر السلوك البشري والحيوان: قدرتنا غير العادية على التعميم والاستنتاج والتكيف. توفر دراستنا ، التي نشرت في الطبيعة في أواخر العام الماضي ، نظرة ثاقبة على كيفية تمكين خلايا الدماغ في الفئران هذا السلوك الأكثر تعقيدًا وذكيًا.
على عكس الآلات ، يمكن للبشر والحيوانات التنقل بمرونة تحديات جديدة. كل يوم ، نقوم بحل المشكلات الجديدة من خلال التعميم من معرفتنا أو الاستخلاص من تجاربنا. نطبخ وصفات جديدة ونلتقي بأشخاص جدد ونأخذ طريقًا جديدًا – ويمكننا أن نتخيل ما بعد الخيارات الجديدة تمامًا.
في منتصف القرن العشرين ، وصف عالم النفس إدوارد تولمان مفهوم “الخرائط المعرفية”. هذه تمثيلات داخلية وعقلية للعالم تنظم تجاربنا وتسمح لنا بالتنبؤ بما سنراه بعد ذلك.
فتح الصورة في المعرض
تم الانتهاء من دراسة لمعرفة ما إذا كانت هناك خلايا دماغية تنظم معرفة سلوكنا ، بدلاً من العالم الخارجي ، وكيفية عملها (رويترز)
ابتداءً من سبعينيات القرن الماضي ، حدد الباحثون نظامًا جميلًا من الخلايا المتخصصة في الحصين (مركز ذاكرة الدماغ) والقشرة الداخلية (وهي منطقة تتعامل مع الذاكرة والملاحة وتصور الوقت) في القوارض التي تشكل خريطة حرفية لبيئتنا.
وتشمل هذه “الخلايا مكان” ، التي تطلق النار في مواقع محددة ، و “خلايا الشبكة” التي تخلق إطارًا مكانيًا. معًا ، تقوم هذه ومجموعة من الخلايا العصبية الأخرى بتشفير المسافات والأهداف والمواقع ، وتشكل خريطة عقلية دقيقة للعالم المادي وحيث نكون داخلها.
والآن تحول انتباهنا إلى مجالات أخرى من الإدراك إلى ما وراء إيجاد طريقنا حول التعميم والاستنتاج والخيال والإدراك الاجتماعي والذاكرة. وتشارك نفس مناطق الدماغ التي تساعدنا في التنقل في الفضاء أيضًا في هذه الوظائف.
خلايا لتعميم؟
أردنا أن نعرف ما إذا كانت هناك خلايا تنظم معرفة سلوكنا ، بدلاً من العالم الخارجي ، وكيف تعمل. على وجه التحديد ، ما هي الخوارزميات التي تكمن وراء نشاط خلايا الدماغ أثناء تعميمنا من التجربة السابقة؟ كيف ننفذ طبق المعكرونة الجديد؟
وقد وجدنا مثل هذه الخلايا. هناك خلايا عصبية تخبرنا “أين نحن” في سلسلة من السلوك (لم نسمي الخلايا).
للكشف عن خلايا الدماغ والشبكات والخوارزميات التي تؤدي هذه الأدوار ، درسنا الفئران ، وندرب الحيوانات على إكمال المهمة. كان للمهمة سلسلة من الإجراءات بهيكل متكرر. انتقلت الفئران عبر أربعة مواقع ، أو “أهداف” ، تحتوي على مكافأة مائية (A ، B ، C و D) في الحلقات.
عندما نقلنا موقع الأهداف ، تمكنت الفئران من استنتاج ما حدث بعد ذلك في التسلسل – حتى عندما لم يختبروا هذا السيناريو الدقيق من قبل.
عندما وصلت الفئران إلى الهدف D في موقع جديد لأول مرة ، عرفوا على الفور العودة إلى الهدف أ. لم يكن هذا الذاكرة ، لأنهم لم يواجهوها أبدًا. بدلاً من ذلك ، يوضح أن الفئران فهمت الهيكل العام للمهمة وتتبع موقعها داخلها.
كانت الفئران قد زرعت الأقطاب الكهربائية في الدماغ ، مما سمح لنا بالتقاط النشاط العصبي أثناء المهمة. وجدنا أن خلايا محددة في القشرة (الطبقة الخارجية للدماغ) حددت مجتمعة تقدم هدف الحيوان. على سبيل المثال ، يمكن أن تطلق خلية واحدة عندما كان الحيوان 70 في المائة من الطريق إلى هدفه ، بغض النظر عن مكان وجود الهدف أو إلى أي مدى.
تتبعت بعض الخلايا التقدم نحو التقدم الفرعي الفوري – مثل تقطيع الخضار في قياس الطهي لدينا – في حين أن البعض الآخر حدد التقدم نحو الهدف العام ، مثل الانتهاء من الوجبة.
معا ، خلقت خلايا التقدم الهدف هذه نظامًا أعطى موقعنا في الفضاء السلوكي بدلاً من الفضاء المادي. بشكل حاسم ، يكون النظام مرنًا ويمكن تحديثه إذا تغيرت المهمة. يتيح هذا الترميز للدماغ التنبؤ بالتسلسل القادم للإجراءات دون الاعتماد على ذكريات ترابطية بسيطة.
تجارب مشتركة
لماذا يجب أن يزعج الدماغ تعلم التمثيلات الهيكلية العامة للمهام؟ لماذا لا تنشئ تمثيلًا جديدًا لكل واحد؟ لكي يكون التعميم جديراً بالاهتمام ، يجب أن تحتوي المهام التي نكتسبها على انتظامات يمكن استغلالها – وهي تفعل ذلك.
السلوك الذي نؤلفه للوصول إلى أهدافنا مليء بالتكرار. يسمح التعميم للمعرفة بالامتداد إلى ما وراء الحالات الفردية. طوال الحياة ، نواجه توزيعًا منظمًا للغاية للمهام. وفي كل يوم نحل المشكلات الجديدة من خلال التعميم من التجارب السابقة.
يمكن لمقابلة سابقة مع جعل البولونيز إبلاغ وصفة راجو جديدة ، لأن نفس الخطوات العامة تنطبق على كليهما (مثل البدء في القلي وإضافة الأعشاب الطازجة في النهاية). نقترح أن تكون الخلايا التي تبرز الأهداف في القشرة بمثابة لبنات البناء-الأطر الداخلية التي تنظم العلاقات المجردة بين الأحداث والإجراءات والنتائج. على الرغم من أننا أظهرنا هذا فقط في الفئران ، فمن المعقول أن يحدث نفس الشيء في الدماغ البشري.
من خلال توثيق هذه الشبكات الخلوية والخوارزميات التي تكمن وراءها ، فإننا نبني جسورًا جديدة بين علم الأعصاب البشري والحيوان ، وبين الذكاء البيولوجي والاصطناعي. والمعكرونة.
محمد جابي هو عالم الأعصاب بعد الدكتوراه في جامعة أكسفورد. اقرأ المقال الأصلي.
[ad_2]
المصدر