Bilim insanları sıklıkla bunun nasıl olduğunu merak ediyorlardı. beyin depolananları silmeden yeni deneyimler yaşayabilir hatıralar. Fakat, yeni bir çalışma içinde Doğa şimdi bir devre seviyesini tanımlıyor mekanizma bu, bu sorunun yanıtlanmasına yardımcı olabilir ve aynı zamanda ipuçları sunmak geliştirmek için yapay zeka.
Araştırmacılar NYU Langone Sağlık Yüzlerce kişinin faaliyetini kaydetti nöronlar birden fazla yerde aynı anda beyin bölgeler fareler. Nasıl olduğunu takip ederek sinyaller hipokampustan uzun vadede neokortekse doğru hareket eder. hatıralar tutulursa, hipokampal bölgenin bir alt kümesinin bulunduğunu buldular. nöronlar farklı bölgeler arasındaki yönlendirme bilgisine katılıyor gibi görünüyor desenler. Bu hücreler hem gelen hem de giden sinyalleşmeye katılırlar, ancak bunu farklı aktivite modelleri kullanarak yaparlar.
Aynı Hücreler Üzerinden Ayrı Kanallar
Çalışma, birbirine bağlı bir dizi beyin bölgesine odaklandı: Hızla değişen bilgileri işleyen CA3; Merkezi bir merkez görevi gören CA1; ve navigasyon ve mekansal hafıza için önemli olan retrosplenial korteks. Yaklaşık dört CA1 nöronundan biri, sinyallerin çoğunu CA3’ten alır. Aynı nöronlar retrosplenial kortekse sinyal gönderdiğinde, farklı bir düzende ateşlenirler ve aynı hücreleri kullanarak ayrı bir giden kanal oluştururlar.
Beyin, yeni nöronlar kullanmak yerine, aynı nöronların birlikte ateşlenme şeklini değiştirerek bu kanalları ayırır. Araştırmacılar bu düzenlemenin yeni öğrenme ile daha istikrarlı kortikal anılar arasındaki etkileşimi azaltmaya yardımcı olabileceğini öne sürüyor.
NYU Grossman Tıp Fakültesi Psikiyatri Bölümü’nde doktora sonrası araştırmacı olan eşbaşkan yazar Joaquín Gonzalez, “Bulgularımız hafızanın nasıl hem şekillendirilebilir hem de kalıcı olabileceğini açıklamaya yardımcı oluyor” dedi. “Yeni hücreleri açmak yerine aynı hücrelerin birlikte ateşlenme şeklini değiştirerek beyin, bilgiyi düzenli tutabilir ve eski anıları koruyabilir.”
Uyku Sırasında Ne Olur?
Gündüz öğrenmeye katılan CA1 nöronları geceleri de aktif kalır. Araştırmacılar, hipokampüsün günlük anıları yeniden canlandırmak ve güçlendirmek için kullandığı, keskin dalga dalgalanmaları adı verilen uyku olayları sırasında bu hücrelerin meşgul kaldığını buldu.
Örtüşen nöronlar hem uyanıklık aktivitesi hem de uyku tekrarı sırasında işe alındığı için, aynı devre elemanlarının hem öğrenmeye hem de konsolidasyona katıldığı görülüyor. Bu teorik olarak beynin, iki süreç birbirine müdahale etmeden, hem öğrenme hem de anıları depolamak için tek bir sistemi kullanmasına olanak tanır.
Araştırmanın eşbaşkanı yazar Mihály Vöröslakos, MD, PhD, “Çalışmamız, öğrenme ve hafıza güçlendirmenin aynı ağda nasıl bir arada var olabileceğini gösteriyor” dedi. “Keşifimiz mümkün oldu çünkü ilk kez doğal olarak hareket eden hayvanlarda tüm önemli bölgelerdeki yüzlerce bireysel nöronu aynı anda kaydedebildik.”
Hastalık ve Yapay Zeka için Etkiler
Bu araştırmada belirlenen sistem, hafıza bozukluklarının nasıl başladığını açıklamaya yardımcı olabilir. Örneğin Alzheimer hastalığında, burada incelenen hipokampal devreler en erken bozulan devrelerden bazılarıdır. Bu ağlar yeni deneyimleri sınıflandırmak ve organize etmek için gereklidir.
NYU Grossman Tıp Fakültesi Psikiyatri ve Sinirbilim Bölümlerinde profesör olan eş-kıdemli yazar Zhe S. Chen, “Hipokampusun derinliklerinde bir ‘hafıza santrali’ keşfimiz, Alzheimer hastalığında hafıza devrelerinin nasıl başarısız olduğuna dair ipuçları sağlayabilir” dedi.
Yapay zeka sistemleri, yeni görevlerle karşı karşıya kaldıklarında zaten öğrendiklerini sürdürmekte zorlanıyor, araştırmacıların felaket unutma olarak adlandırdığı bu problem. İnsan beyni, mevcut sinir devrelerinin kullanımını değiştirerek, yıkıcı bir unutma olmadan anıları güncelleyebiliyor gibi görünüyor. Bilim insanları beynimizin bunu nasıl başardığını inceleyerek eskiyi unutmadan yeni şeyler öğrenmeye devam edebilecek yapay zeka tasarlamayı umuyor.
NYU Grossman Tıp Fakültesi’nde Biggs Nörobilim Profesörü, MD, PhD, eş-kıdemli yazar György Buzsáki, “Memeli beyninin öğrenme sırasında anıları nasıl koruduğunu göstererek, araştırmamız halihazırda edindiği bilgilerin üzerine yazmadan kendini sürekli olarak güncelleyebilen yeni nesil yapay zeka teknolojisinin tasarlanması için biyolojik bir plan sunabilir” dedi.
Araştırmacılar, diğer bellek devrelerinde de benzer santral benzeri kanalların bulunup bulunmadığını araştırmayı planlıyor. Yazarlar, kontrollü koşullar altında farelerde elde edilen bulguların henüz insan beyni hakkında sonuçlara varılmasına izin vermediğine dikkat çekiyor.
Austin Burgess, satış, pazarlama ve veri analitiği konularında geçmişi olan bir yazar ve araştırmacıdır. MBA derecesine, İşletme alanında Lisans Diplomasına ve veri analitiği sertifikasına sahiptir. Çalışmaları, ortaya çıkan biyoloji, bilişsel sinir bilimi ve arkeolojik keşiflere vurgu yaparak bilimsel gelişmeleri kırmaya odaklanıyor.
Source link
