Jak váš mozek podvědomě rozpoznává každodenní vzorce: Vhled do automatických myšlenkových procesů

Jak váš mozek podvědomě rozpoznává každodenní vzorce: Vhled do automatických myšlenkových procesů

Lidský mozek neustále rozpoznává vzorce v každodenních zkušenostech a obejde se bez toho vědomé myšlení, jako studie 1 ukazuje. Tento výzkum analyzoval nervovou aktivitu lidí, kteří měli elektrody implantované do mozku ze zdravotních důvodů.

Studie ukazuje, že neurony v klíčových oblastech mozku kombinují informace o tom, co se děje a kdy se to děje. To umožňuje mozku rozpoznat vzorce událostí v průběhu času. To pomáhá mozku předpovídat nadcházející události, říkají autoři. Výsledky byly dnes zveřejněny v časopisePřírodazveřejněno.

„Mozek dělá spoustu věcí, o kterých si nejsme vědomi,“ vysvětluje Edvard Moser, neurolog z Norské univerzity vědy a technologie v Trondheimu. "Tohle není výjimka."

Přemíra dat

Aby mozek porozuměl světu kolem nás, musí zpracovat záplavu informací: co se děje, kde se to děje a kdy se to děje. Autoři studie chtěli prozkoumat, jak mozek organizuje tyto informace v průběhu času – což je zásadní krok Učení a paměť.

Výzkumný tým studoval 17 Lidé s epilepsií, kteří se připravovali na chirurgickou léčbu. Tyto elektrody umožnily autorům přímo zaznamenávat aktivitu jednotlivých neuronů ve více oblastech mozku.

Tyto regiony zahrnovaly hippocampus a entorinální kůra, ty na paměti a navigace jsou zapojeny. Tyto oblasti obsahují buňky času a místa, které fungují jako vnitřní hodiny těla a systém GPS kódováním času a míst. "Všechny vnější informace, které vstupují do našeho mozku, musí být filtrovány tímto systémem," říká Itzhak Fried, spoluautor studie a neurolog na University of California v Los Angeles.

Přehlídka tváří

Aby se vědci připravili na hlavní experiment, ukázali každému účastníkovi různé obrázky tváří. Pro každého účastníka vědci identifikovali šest Obličeje, které silně aktivovaly jeden neuron v mozku účastníka. Účastník může mít například neuron „muž ve slunečních brýlích“, neuron „žena v klobouku“ a čtyři další, z nichž každý preferuje určitou tvář.

Tým uspořádal šest obrázků každého účastníka do trojúhelníku s jedním obrázkem v každém rohu a dalším obrázkem na každé straně. Každý obrázek byl spojen čarami, které protínaly strany trojúhelníku a jeho vnitřek.

V experimentálním testu si účastníci prohlédli sérii snímků obličeje. Pořadí obrázků určovalo jednoduché pravidlo: za každým obličejem následoval další obličej spojený s ním v trojúhelníku (viz „Rozpoznávání vzoru“). Pokud by například první plocha byla ta v levém dolním rohu trojúhelníku, druhá plocha by byla jedním z jejích dvou bezprostředních sousedů: plocha ve středu základny trojúhelníku nebo plocha ve středu levé strany trojúhelníku. Experimentátoři toto pravidlo účastníkům neprozradili. Kromě toho byli účastníci rozptylováni tím, že jim byly během každého pokusu kladeny otázky o obsahu obrázků.

Během experimentu začaly neurony v hipokampu a entorinálním kortexu každého účastníka postupně reagovat nejen na prezentovanou tvář, ale také na tváře s ní přímo spojené v trojúhelníku. Když byli účastníci dotázáni, zda si všimli vzoru v pořadí obrázků, odpověděli, že ne. Přesto se jejich mozkové buňky naučily vzorec, což ukazuje, že mozek dokáže rozpoznat vzorce bez vědomého vědomí. V přestávkách mezi testy přehrávaly „obličejové“ neurony účastníků to, co se naučili, a nezávisle procházely vzory, aniž by byly stimulovány.

"To je něco, co není explicitní, ale implicitní. A mozek to v podstatě velmi rychle detekuje a my můžeme pozorovat tyto změny v jednotlivých buňkách," říká Fried.

Neurony orientované na budoucnost

Autoři zjistili, že neurony mohou také předvídat, které obrázky se objeví jako další. To naznačuje, že mozek se učí předvídat budoucí události na základě naučených vzorců.

„Skutečnost, že se to děje bez externích pobídek, je opravdu zajímavá,“ říká Matt Jones, neurolog z University of Bristol ve Velké Británii. "Mnoho z výsledků je pozoruhodně v souladu s předpověďmi z výzkumu hlodavců a zdůrazňují, jak se hipokampální okruhy vyvinuly, aby strukturovaly naše kognitivní mapy," dodává.

Pochopení toho, jak mozek organizuje informace o sekvencích událostí, by mohlo mít důležité klinické aplikace. Například byste mohli Terapie pro zlepšení paměti Cílem je podporovat specifické nervové vzorce, které představují důležité vzpomínky, vysvětluje Fried. "Je to nakonec o spojení věcí dohromady v čase. To je opravdu podstata paměti."

1. Tacikowski, P., Calendar, G., Ciliberti, D. & Fried, I. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-024-07973-1 (2024).

   Článek
   
   Google Scholar

Stáhněte si reference