Kuinka aivosi alitajuisesti tunnistavat jokapäiväisiä malleja: näkemyksiä automaattisista ajatteluprosesseista

Kuinka aivosi alitajuisesti tunnistavat jokapäiväisiä malleja: näkemyksiä automaattisista ajatteluprosesseista

Ihmisaivot tunnistavat jatkuvasti arkisten kokemusten kaavoja ja voivat tehdä sen ilmankin tietoinen ajattelu, kuin tutkimus 1 näyttää. Tässä tutkimuksessa analysoitiin sellaisten ihmisten hermotoimintaa, joille oli istutettu elektrodit aivoihin lääketieteellisistä syistä.

Tutkimus osoittaa, että aivojen avainalueiden neuronit yhdistävät tietoa siitä, mitä tapahtuu ja milloin se tapahtuu. Tämä antaa aivoille mahdollisuuden tunnistaa tapahtumien mallit ajan mittaan. Tämä auttaa aivoja ennustamaan tulevia tapahtumia, kirjoittajat sanovat. Tulokset julkaistiin tänään lehdessäLuontojulkaistu.

"Aivot tekevät paljon asioita, joista emme ole tietoisia", selittää Edvard Moser, neurotieteilijä Norjan tiede- ja teknologiayliopistosta Trondheimista. "Tämä ei ole poikkeus."

Ylimääräistä dataa

Ymmärtääkseen ympäröivää maailmaa aivojen on käsiteltävä tietotulva: mitä tapahtuu, missä tapahtuu ja milloin se tapahtuu. Tutkimuksen tekijät halusivat tutkia, kuinka aivot järjestävät tämän tiedon ajan myötä - mikä on ratkaiseva askel Oppiminen ja muisti.

Tutkimusryhmä tutki 17 Epilepsiapotilaat, jotka valmistautuivat kirurgiseen hoitoon. Nämä elektrodit antoivat kirjoittajille mahdollisuuden tallentaa suoraan yksittäisten hermosolujen aktiivisuutta useilla aivoalueilla.

Näihin alueisiin kuuluivat mm Hippokampus ja entorinaalinen aivokuori, muistissa olevat ja navigointi ovat mukana. Nämä alueet sisältävät aika- ja paikkasoluja, jotka toimivat kehon sisäisenä kellona ja GPS-järjestelmänä koodaamalla aikaa ja paikkoja. "Kaikki ulkoinen tieto, joka tulee aivoihimme, on suodatettava tämän järjestelmän läpi", sanoo Itzhak Fried, tutkimuksen toinen kirjoittaja ja neurologi Kalifornian yliopistosta Los Angelesista.

Kasvojen paraati

Pääkokeen valmistautumiseksi tutkijat näyttivät jokaiselle osallistujalle erilaisia ​​​​kuvia kasvoista. Jokaista osallistujaa kohden tutkijat tunnistivat kuusi Kasvot, jotka aktivoivat voimakkaasti yhden neuronin osallistujan aivoissa. Esimerkiksi osallistujalla voi olla "mies aurinkolaseissa" -hermosolu sekä "nainen hatussa" -hermosolu ja neljä muuta, joista kukin valitsee tietyt kasvot.

Ryhmä järjesti kunkin osallistujan kuusi kuvaa kolmioon, jossa oli yksi kuva jokaisessa kulmassa ja toinen kuva kummallakin puolella. Jokainen kuva yhdistettiin viivoilla, jotka ylittivät kolmion ja sen sisäpuolen sivut.

Kokeellisessa kokeessa osallistujat katselivat sarjaa kasvokuvia. Yksinkertainen sääntö saneli kuvien järjestyksen: kutakin pintaa seurasi toinen kasvot, jotka liitettiin siihen kolmiossa (katso 'Kuvion tunnistus'). Jos esimerkiksi ensimmäinen pinta oli kolmion vasemmassa alakulmassa, toinen pinta olisi yksi sen kahdesta välittömästä naapurista: kolmion pohjan keskellä tai kolmion vasemman puolen keskellä. Kokeilijat eivät paljastaneet tätä sääntöä osallistujille. Lisäksi osallistujia häiritsi kysymys kuvien sisällöstä jokaisen kokeen aikana.

Kokeen aikana kunkin osallistujan hippokampuksen ja entorinaalisen aivokuoren neuronit alkoivat vähitellen reagoida esitettyjen kasvojen lisäksi myös niihin kolmiossa suoraan liitettyihin kasvoihin. Kun osallistujilta kysyttiin, olivatko he havainneet kuvion kuvien järjestyksessä, he vastasivat, etteivät olleet huomanneet. Siitä huolimatta heidän aivosolunsa oppivat kuvion, mikä osoittaa, että aivot voivat tunnistaa kuvioita ilman tietoista tietoisuutta. Kokeiden välisissä tauoissa osallistujien "kasvojen" neuronit toistivat oppimaansa ja kävivät kuviot läpi itsenäisesti ilman stimulaatiota.

"Tämä ei ole eksplisiittistä, vaan implisiittistä. Ja aivot havaitsevat sen periaatteessa hyvin nopeasti, ja voimme tarkkailla näitä muutoksia yksittäisissä soluissa", Fried sanoo.

Tulevaisuuteen suuntautuvat neuronit

Kirjoittajat havaitsivat, että neuronit pystyivät myös ennakoimaan, mitkä kuvat ilmestyvät seuraavaksi. Tämä viittaa siihen, että aivot oppivat ennustamaan tulevia tapahtumia opittujen mallien perusteella.

"Se, että tämä tapahtuu ilman ulkoisia kannustimia, on todella mielenkiintoista", sanoo Matt Jones, neurotieteilijä Bristolin yliopistosta, Iso-Britanniasta. "Monet tuloksista ovat erittäin yhdenmukaisia ​​jyrsijätutkimuksen ennusteiden kanssa ja korostavat sitä, kuinka hippokampuksen piirit ovat kehittyneet kognitiivisten karttojemme jäsentämiseksi", hän lisää.

Ymmärryksellä, kuinka aivot järjestävät tietoa tapahtumasarjoista, voi olla tärkeitä kliinisiä sovelluksia. Voit esimerkiksi Muistia parantavat hoidot tavoitteena on edistää tiettyjä hermomalleja, jotka edustavat tärkeitä muistoja, Fried selittää. "Kyse on viime kädessä asioiden yhdistämisestä ajassa. Se on todella muistin ydin."

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

   Artikla
   
   Google Scholar

Lataa viitteitä