Penyelidik telah menemui mekanisme otak utama untuk mengatur kenangan dalam masa.
Kajian baharu itu memperincikan penemuan mekanisme asas di mana kawasan hippocampus otak menyusun ingatan ke dalam urutan dan bagaimana ini boleh digunakan untuk merancang tingkah laku masa hadapan.
Penemuan ini mungkin merupakan langkah awal yang kritikal ke arah memahami kegagalan ingatan dalam gangguan kognitif seperti penyakit Alzheimer dan bentuk demensia yang lain.
Menggabungkan teknik rakaman elektrofisiologi dalam tikus dengan analisis pembelajaran mesin statistik bagi sejumlah besar data, para penyelidik menemui bukti yang menunjukkan bahawa hippocampal rangkaian mengekod dan mengekalkan perkembangan pengalaman untuk membantu dalam membuat keputusan.
"Otak kita menyimpan rekod yang cukup baik apabila pengalaman atau peristiwa tertentu berlaku. Keupayaan ini membantu kami berfungsi dalam kehidupan seharian kami, tetapi sebelum kajian ini, kami tidak mempunyai idea yang jelas tentang mekanisme neuron di sebalik proses ini, "kata pengarang yang sepadan Norbert Fortin, profesor neurobiologi dan tingkah laku di Universiti California, Irvine.
"Di mana ia berhubung dengan semua orang ialah jenis ingatan ini sangat terjejas dalam pelbagai gangguan neurologi atau hanya dengan penuaan, jadi kita benar-benar perlu tahu bagaimana fungsi otak ini berfungsi."
Projek yang mengambil masa lebih tiga tahun untuk disiapkan, melibatkan fasa percubaan dan analisis data. Para penyelidik memantau penembakan neuron dalam otak tikus semasa mereka menjalani satu siri ujian pengenalan bau. Dengan membentangkan lima yang berbeza bau dalam pelbagai urutan, saintis dapat mengukur ingatan haiwan tentang urutan yang betul dan mengesan bagaimana otak mereka menangkap hubungan berurutan ini.
"Analogi yang saya fikirkan ialah pengkomputeran, " kata Fortin. “Jika saya melekatkan elektrod dalam otak awak—kita tidak boleh; itulah sebabnya kami menggunakan tikus—saya dapat melihat sel mana yang menembak dan mana yang tidak menembak pada bila-bila masa. Itu memberikan kita sedikit gambaran tentang cara otak mewakili dan mengira maklumat. Apabila kita merekodkan corak aktiviti dalam struktur, ia seperti kita melihat sifar dan satu dalam komputer.”
Diperolehi dalam selang milisaat selama beberapa minit, aktiviti neuron dan ukuran ketidakaktifan memberikan gambaran dinamik tentang fungsi otak. Fortin mengatakan bahawa dia dan rakan-rakannya, dalam beberapa cara, dapat "membaca fikiran" subjek mereka dengan melihat "pengekodan" sel-yang mana yang menembak dan yang tidak-secara pantas.
Bergerak Dengan Pantas
"Apabila anda memikirkan sesuatu, ia bergerak dengan pantas," katanya. “Awak tidak terperangkap lama dalam ingatan itu. Pada masa ini, ia sedang diwakili, tetapi kita dapat melihat bagaimana ia berubah dengan cepat.”
Fortin sedar awal bahawa bacaan aktiviti hippocampal akan menghasilkan kuantiti data mentah yang sangat besar. Dari peringkat permulaan projek itu, beliau telah menyertakan penyertaan ahli statistik di Donald Bren School of Information & Computer Sciences.
"Soalan neurosains yang kami ada pada masa itu di makmal saya terlalu maju untuk pengetahuan statistik yang kami ada. Itulah sebabnya kami perlu melibatkan rakan kongsi dengan kepakaran sains data, "kata Fortin.
"Kajian neurosains yang muncul ini bergantung pada kaedah sains data kerana kerumitan data mereka," kata pengarang bersama kanan Babak Shahbaba, profesor statistik. “Aktiviti otak direkodkan pada skala milisaat, dan eksperimen ini berjalan selama lebih daripada sejam, jadi anda boleh bayangkan betapa cepatnya jumlah data berkembang. Ia sampai ke tahap bahawa ahli sains saraf memerlukan teknik yang lebih maju untuk mencapai apa yang mereka bayangkan tetapi tidak dapat dilaksanakan."
Dia menyatakan bahawa apabila neuron menyandikan maklumat seperti kenangan, saintis boleh melihat sekilas proses itu dengan meneliti corak aktiviti spiking merentas semua neuron yang direkodkan, yang dikenali secara kolektif sebagai ensemble.
"Kami mendapati bahawa kami boleh menganggap corak saraf ini sebagai imej, dan ini membuka kunci keupayaan kami untuk menggunakan kaedah pembelajaran mesin yang mendalam," kata Shahbaba. "Kami menganalisis data dengan rangkaian saraf konvolusi, yang merupakan metodologi yang kerap digunakan dalam aplikasi pemprosesan imej seperti pengecaman muka."
Dengan cara ini, para penyelidik dapat menyahkod penembakan neuron untuk mendapatkan maklumat.
"Kami tahu rupa tandatangan untuk bau B, sama seperti kami tahu tandatangan untuk A, C dan D," kata Fortin. “Disebabkan itu, anda boleh melihat apabila tandatangan itu muncul semula pada masa yang berbeza, seperti apabila subjek kami menjangkakan sesuatu yang belum berlaku. Kami melihat tandatangan ini dimainkan semula dengan pantas kerana mereka memikirkan tentang masa depan.”
Shahbaba mengatakan bahawa alat dan metodologi yang dibangunkan semasa projek ini boleh digunakan untuk pelbagai masalah, dan Fortin mungkin memanjangkan barisan siasatannya ke kawasan otak yang lain.
Mengenai Pengarang
Kerja muncul di Alam Komunikasi.
Pembiayaan datang daripada Institut Kesihatan Nasional, Yayasan Sains Kebangsaan dan Yayasan Whitehall.
sumber: UC Irvine
Buku tentang Meningkatkan Prestasi daripada senarai Penjual Terbaik Amazon
"Puncak: Rahsia daripada Sains Kepakaran Baharu"
oleh Anders Ericsson dan Robert Pool
Dalam buku ini, penulis menggunakan penyelidikan mereka dalam bidang kepakaran untuk memberikan pandangan tentang cara sesiapa sahaja boleh meningkatkan prestasi mereka dalam mana-mana bidang kehidupan. Buku ini menawarkan strategi praktikal untuk membangunkan kemahiran dan mencapai penguasaan, dengan tumpuan pada amalan dan maklum balas yang disengajakan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
"Tabiat Atom: Cara Mudah & Terbukti untuk Membina Tabiat Baik & Memecah Tabiat"
oleh James Clear
Buku ini menawarkan strategi praktikal untuk membina tabiat yang baik dan mematahkan tabiat buruk, dengan tumpuan pada perubahan kecil yang boleh membawa kepada hasil yang besar. Buku ini menggunakan penyelidikan saintifik dan contoh dunia nyata untuk memberikan nasihat yang boleh diambil tindakan bagi sesiapa sahaja yang ingin meningkatkan tabiat mereka dan mencapai kejayaan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
"Mindset: Psikologi Kejayaan Baharu"
oleh Carol S. Dweck
Dalam buku ini, Carol Dweck meneroka konsep minda dan bagaimana ia boleh memberi kesan kepada prestasi dan kejayaan kita dalam hidup. Buku ini menawarkan pandangan tentang perbezaan antara minda tetap dan minda pertumbuhan, dan menyediakan strategi praktikal untuk membangunkan minda pertumbuhan dan mencapai kejayaan yang lebih besar.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
"Kuasa Tabiat: Mengapa Kita Melakukan Apa yang Kita Lakukan dalam Kehidupan dan Perniagaan"
oleh Charles Duhigg
Dalam buku ini, Charles Duhigg meneroka sains di sebalik pembentukan tabiat dan cara ia boleh digunakan untuk meningkatkan prestasi kita dalam semua bidang kehidupan. Buku ini menawarkan strategi praktikal untuk membangunkan tabiat yang baik, memecahkan tabiat buruk dan mencipta perubahan yang berkekalan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
"Lebih Pintar Lebih Cepat Lebih Baik: Rahsia Menjadi Produktif dalam Kehidupan dan Perniagaan"
oleh Charles Duhigg
Dalam buku ini, Charles Duhigg meneroka sains produktiviti dan bagaimana ia boleh digunakan untuk meningkatkan prestasi kita dalam semua bidang kehidupan. Buku ini menggunakan contoh dan penyelidikan dunia sebenar untuk memberikan nasihat praktikal untuk mencapai produktiviti dan kejayaan yang lebih besar.
