Mozek se může „pohybovat“ mezi souvisejícími myšlenkami stejným způsobem, jakým naviguje z jednoho místa na druhé
Abychom se naučili cestu kolem nového města, často používáme mapy a památky k nalezení nejrychlejší a nejspolehlivější trasy mezi dvěma místy. Nový výzkum nyní ukazuje, že naše mozky mohou používat podobné procesy k „navigaci“ mezi souvisejícími koncepty.
Vědci vyvinuli matematický model, který zkoumá, jak mozek představuje prostorové i sémantické informace. Ten zahrnuje znalosti o významu a významu různých lidí, míst a věcí; mozková aktivita související s těmito koncepty se rozrůstá, když člověk vidí osobu, místo nebo věc v reálném čase a když si to vzpomíná na paměť.
Model ukázal, jak mohou být prostorové i sémantické informace zastoupeny ve stejných oblastech mozku – a to naznačuje, že mozek zvládne oba typy informací podobným způsobem, vědci uvedli 10. března v časopise PNAS.
Dvě části mozku, které se zaměřují na paměť a navigaci – Hippocampus a entorhinální kůra – oba obsahují neurony, které střílejí, když se lidé pohybují skrz jejich fyzické okolí. Obsahují také neurony, které střílejí v reakci na určité koncepty nebo myšlenky, známé jako koncepční buňky. To vedlo vědce k podezření, že tyto myšlenkové procesy mohou souviset.
Související: Slavný vzpomínkový trik Sherlocka Holmese opravdu funguje
„Prostorové reprezentace a koncepční reprezentace a také sémantické výpočetní a prostorové výpočetní techniky se zdají velmi odlišné,“ spoluautor studie Tatsuya HagaLive Science řekl výpočetní neurovědec na Národním institutu informačních a komunikačních technologií v Japonsku. Sémantické a prostorové výpočetní techniky označují, jak mozky a počítače zpracovávají informace v těchto samostatných říších.
„Mezi těmito dvěma různými věcmi však existuje spojení,“ řekla Haga. „Možná tedy mozek, zejména hippocampus a entorhinální kůra, používá jeden princip k výpočtu mnoha věcí, včetně jazyk“
Haga a jeho kolegové vyvinuli matematický model, který napodobuje určité funkce v hippocampu, aby ukázal, jak tyto způsoby myšlení souvisejí. Model kombinuje dvě funkce, které pomáhají řídit, jak se zpracovatelský rozbočovač posune z jednoho místa nebo nápadu na druhé: reprezentace nástupce, která předpovídá pravděpodobnost přechodu z jednoho fyzického prostoru do druhého, a vložení slov, které zachycuje vztahy mezi slovy.
Tým poté požádal svůj model, aby procházel simulovaným fyzickým nebo koncepčním prostorem. „Fyzický“ prostor byla simulovaná struktura, někdy s oddělenými místnostmi, zatímco koncepční prostor zahrnoval procházející metaforickou „vzdálenost“ mezi souvisejícími slovy pomocí analogií.
V reakci na tyto úkoly model vytvořil vzorce, které se podobají aktivitě dvou druhů neuronů v hippocampu a entorhinální kůře: jeden zapojený do prostorového vědomí a druhý zapojený do rozpoznávání konceptu.
Související: Super detaile mapa mozkových buněk, které nás udržují vzhůru, by mohla zlepšit naše chápání vědomí
Tým ukázal, že stejný algoritmus, který lze použít k navigaci ve virtuálních prostorech, může také zachytit vztahy mezi souvisejícími koncepty, jako jsou země a jejich hlavní města. V tomto příkladu procházet z konceptu „Francie“ k konceptu „Berlína“, model by mohl nejprve aktivovat koncepční buňku pro hlavní města, která by ji vedla z „Francie“ do „Paříže“ a poté aktivovat další buňku představující „Německo“, která by ji vedla k „Berlíně“.
„Když se pokoušíte navigovat městem Maze, musíte mít nějaký druh mapy s orientačními body a pokyny,“ Rob MokLive Science řekl výpočetní neurovědec v Royal Holloway, University of London, který se do studie nezúčastnil. „A myšlenka je, že to můžete udělat, když také přemýšlíte.“
Model může použít různé analogie k překonání metaforické vzdálenosti mezi různými sémantickými koncepty.
„Takže pokud přemýšlím o psa, jak se dostanu k„ kočce “? Nebo jak se dostanu k„ králi “?“ Řekl Mok. „To jsou různé směry a možná budete muset navigovat různými způsoby, abyste se tam dostali.“
Nový matematický model ukazuje jeden možný způsob lidský mozek může zpracovat prostorové i sémantické informace. Nikdo však neprokázal, zda se skutečné mozky učí a zpracovávají informace přesně stejným způsobem jako model.
Haga řekl Live Science, že doufá, že tento biologický mechanismus prozkoumá v budoucí práci pomocí modelů, které jsou více podobné biologickým mozkům.
