Das menschliche Gehirn reorganisieren Erfahrungen beim ausruhen, neue Lösungen zu finden

Menschen sind besonders gut mit Verallgemeinerungen aus den Erfahrungen der Vergangenheit umfassende Annahmen, wenn Sie konfrontiert sind mit wenig information über neue Erfahrungen.

In einer neuen Studie, die Forscher von der University of Oxford, UCL und DeepMind, schaute, ob solche abstrakten wissen beeinflusst, wie wir Vorgehen neue Erfahrungen zu machen.

Es wird vermutet, dass diese Folgerungen stützt sich auf die Modelle der Welt, erschaffen wir in unserem Geist während der täglichen Erfahrungen, die über die gleichen neuronalen Mechanismen (und Gehirnzellen), die uns helfen zu verstehen, unsere position im Verhältnis zu anderen Objekten und Orten.

Obwohl überwiegend Codierung unserer aktuellen Lage, diese Gehirn-Zellen auch spontan erinnern alte Erinnerungen, und entdecken Sie neue Möglichkeiten—ein Phänomen, bekannt als „replay“an.

Die Forscher trainierten die Teilnehmer in einer task definieren einer Bestellung von Gebrauchsgegenständen, und dann präsentiert eine neue Reihe von bekannten Objekten, die in einen verschlüsselten Reihenfolge, in denen Sie angewendet MEG Neuro-Bildgebungs-Datenbank zum anzeigen der Gehirnaktivität der Teilnehmer.

Sie beobachteten, dass die Zusicherungen der neuen Objekte wurden reaktiviert, während die anschließende Erholung. Diese „replay“ – Ereignisse eingetreten sind viel schneller als Ihre tatsächliche Erfahrung.

Menschlichen Wiedergabe Auftritt, während das Gehirn ruht zwischen den übungen, und kehrt die Richtung nach eine Belohnung gegeben wurde, für die richtige Auswahl.

Sie zeigten auch, dass die menschliche replay spontan reorganisiert Erfahrung auf Basis des gelernten Struktur. Dies ermöglicht uns, spontan re-order-Sequenzen zu integrieren, die Vergangenheit wissen mit aktuellen Erfahrungen.

Professor Timothy Behrens, Oxford Nuffield Department of Clinical Neurosciences, wer war beteiligt in der Forschung, sagte: „Replay spielt sich die Ereignisse in einer unterschiedlichen Reihenfolge zu der Reihenfolge, wie Sie wurden gesehen, die ein anspruchsvolles jump für das Gehirn zu machen.

„Ein bestimmendes Merkmal menschlicher Intelligenz ist die Fähigkeit, starke inferenzen auf der Grundlage der spärlichen Beobachtungen. Wenn Sie bemerken, dass Ihr Mann die Brieftasche auf den Tisch, die Sie sofort wissen, dass er eher in den Garten als in die Kneipe. Es ist völlig unbekannt, wie eine solche inferenzen durchgeführt werden, die sich in unserem Gehirn, sondern unsere Forschung legt nahe, eine wichtige Rolle für die Wiedergabe.

„Unsere Fähigkeit zur Nutzung von Vorwissen, um Ereignisse neu anordnen können Erfahrungen, probieren aus und rekonfiguriert flexibel später.

Sie fand auch, dass das replay ist factorized—das heißt, mehrere Darstellungen von verschiedenen Aspekten der Ereignisse wiedergegeben werden, gleichzeitig, und diese unterschiedlichen Darstellungen können rekombiniert, um neue Ereignisse.

Dies ist wichtig, weil faktorisierten Darstellungen sind ein mächtiges Mittel der Verallgemeinerung von wissen.

„Mit faktorisierten Darstellungen, individuellen Erfahrungen können zerlegt werden in Teile, und diese Teile können sich sinnvoll rekombiniert in einer Vielzahl von Möglichkeiten—, die das Potenzial hat, um dramatisch verbessern lernen“, sagte führen Autor Yunzhe Liu, ein Ph. D.-student in der Max Planck UCL Centre for Computational Psychiatry & Aging-Forschung und den Wellcome Centre for Human Neuroimaging am UCL.

„Faktorisiert replay bietet leistungsstarke rechnerische Wirkungsgrade, die möglicherweise erleichtern, Rückschlüsse und Verallgemeinerungen in ein breites Spektrum der kognitiven Aufgaben,“ fügte er hinzu.