Kako vaši možgani podzavestno prepoznajo vsakdanje vzorce: vpogled v samodejne miselne procese

Kako vaši možgani podzavestno prepoznajo vsakdanje vzorce: vpogled v samodejne miselne procese

Človeški možgani nenehno prepoznavajo vzorce v vsakodnevnih izkušnjah in to lahko storijo tudi brez njih zavestno razmišljanje, kot študija 1 kaže. Ta raziskava je analizirala nevronsko aktivnost ljudi, ki so imeli iz zdravstvenih razlogov v možgane vsajene elektrode.

Študija kaže, da nevroni v ključnih možganskih regijah združujejo informacije o tem, kaj se dogaja in kdaj se dogaja. To omogoča možganom, da prepoznajo vzorce dogodkov skozi čas. To pomaga možganom napovedati prihajajoče dogodke, pravijo avtorji. Rezultati so bili danes objavljeni v revijiNaravaobjavljeno.

"Možgani počnejo veliko stvari, ki se jih ne zavedamo," pojasnjuje Edvard Moser, nevroznanstvenik na norveški univerzi za znanost in tehnologijo v Trondheimu. "To ni izjema."

Presežek podatkov

Da bi razumeli svet okoli nas, morajo možgani obdelati poplavo informacij: kaj se dogaja, kje se dogaja in kdaj se dogaja. Avtorji študije so želeli preučiti, kako možgani organizirajo te informacije skozi čas - kar je ključni korak Učenje in spomin.

Raziskovalna skupina je preučevala 17 Ljudje z epilepsijo, ki so se pripravljali na kirurško zdravljenje. Te elektrode so avtorjem omogočile neposredno snemanje aktivnosti posameznih nevronov v več možganskih regijah.

Te regije so vključevale Hipokampus in entorinalni korteks, tiste na spominu in navigacijo so vpleteni. Ta območja vsebujejo celice za čas in kraj, ki delujejo kot telesna notranja ura in sistem GPS s kodiranjem časa in lokacij. "Vse zunanje informacije, ki vstopajo v naše možgane, morajo biti filtrirane skozi ta sistem," pravi Itzhak Fried, soavtor študije in nevrolog na Univerzi Kalifornije v Los Angelesu.

Parada obrazov

Za pripravo na glavni poskus so raziskovalci vsakemu udeležencu pokazali različne slike obrazov. Za vsakega udeleženca so znanstveniki identificirali šest Obrazi, ki so močno aktivirali en sam nevron v možganih udeleženca. Na primer, udeleženec ima lahko nevron 'moški v sončnih očalih', pa tudi nevron 'ženska s klobukom' in štiri druge, od katerih ima vsak raje določen obraz.

Ekipa je šest slik vsakega udeleženca razporedila v trikotnik, z eno sliko na vsakem vogalu in drugo sliko na vsaki strani. Vsaka slika je bila povezana s črtami, ki so prečkale stranice trikotnika in njegovo notranjost.

V eksperimentalnem preskušanju so si udeleženci ogledali niz podob obraza. Preprosto pravilo je narekovalo vrstni red slik: vsakemu obrazu je sledil drug obraz, povezan z njim v trikotnik (glejte 'Prepoznavanje vzorcev'). Na primer, če je bila prva ploskev tista v spodnjem levem kotu trikotnika, bi bila druga ploskev eden od njegovih dveh neposrednih sosedov: ploskev v središču baze trikotnika ali ploskev v središču leve strani trikotnika. Eksperimentatorji tega pravila udeležencem niso razkrili. Poleg tega so udeležence zmotila vprašanja o vsebini slik med vsakim poskusom.

Med poskusom so se nevroni v hipokampusu in entorinalnem korteksu vsakega udeleženca postopoma začeli odzivati ​​ne le na predstavljen obraz, ampak tudi na obraze, ki so neposredno povezani z njim v trikotniku. Ko so udeležence vprašali, ali so opazili vzorec v vrstnem redu slik, so odgovorili, da niso. Kljub temu so se njihove možganske celice naučile vzorca, kar kaže, da lahko možgani prepoznajo vzorce brez zavestnega zavedanja. V premorih med poskusi so 'obrazni' nevroni udeležencev predvajali, kar so se naučili, in šli skozi vzorce samostojno, ne da bi jih stimulirali.

"To ni eksplicitno, ampak implicitno. In možgani to v bistvu zelo hitro zaznajo in te spremembe lahko opazujemo v posameznih celicah," pravi Fried.

V prihodnost usmerjeni nevroni

Avtorji so ugotovili, da lahko nevroni tudi predvidevajo, katere slike se bodo pojavile naslednje. To nakazuje, da se možgani naučijo napovedovati prihodnje dogodke na podlagi naučenih vzorcev.

"Dejstvo, da se to zgodi brez zunanjih spodbud, je res zanimivo," pravi Matt Jones, nevroznanstvenik z Univerze v Bristolu v Veliki Britaniji. "Številni rezultati so izjemno skladni z napovedmi iz raziskav na glodalcih in poudarjajo, kako so se hipokampalni krogi razvili za strukturiranje naših kognitivnih zemljevidov," dodaja.

Razumevanje, kako možgani organizirajo informacije o zaporedjih dogodkov, bi lahko imelo pomembne klinične aplikacije. Na primer, lahko bi Terapije za izboljšanje spomina ciljajo na spodbujanje specifičnih nevronskih vzorcev, ki predstavljajo pomembne spomine, pojasnjuje Fried. "Navsezadnje gre za povezovanje stvari skupaj v času. To je res bistvo spomina."

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

   člen
   
   Google Učenjak

Prenesite reference