Sinirbilim

Anıların Faydası Beynimizdeki Yerini Belirler

Özet: Araştırmacılar, belirli anıların uzun süreli depolama için hipokampustan neokortekse taşındığı süreç olan sistem konsolidasyonuna yeni bir bakış açısı öneriyor.

Matematiksel bir sinir ağı modeliyle desteklenen teorileri, anıların pekiştirilmesinin yaşa değil, genellenebilirliğe bağlı olduğunu öne sürüyor. Bu teori, konsolidasyon sırasında önceki hatıraların genelleştirilmesi olan yeni bir hafızanın yaratıldığını öne sürüyor.

Yaklaşan deneyler, bu teoriyi test etmeyi ve beynin anıların öngörülebilir ve öngörülemeyen bileşenleri arasında nasıl ayrım yaptığını keşfetmeyi amaçlıyor.

Ana unsurlar:

  1. Sistem konsolidasyonu, belirli anıları uzun süreli depolama için hipokampustan neokortekse taşıyan bir süreçtir.
  2. Yeni teori, bir anının yaşının değil, genelleştirilebilme derecesinin, onun pekiştirilip pekiştirilmediğini veya hipokampusta kalıp kalmadığını belirlediğini öne sürüyor.
  3. Araştırmacılar, bu teoriyi desteklemek için sinir ağlarını kullandılar ve sistem birleştirmenin klasik görüşünün açıklayamadığı deneysel kalıpları yeniden ürettiler.

Kaynak: Howard Hughes Tıp Enstitüsü

HHMI’nin Janelia Araştırma Kampüsü’ndeki araştırmacılar ve UCL’deki işbirlikçileri tarafından önerilen yeni bir teoriye göre, bir anının gelecekteki durumlar için ne kadar yararlı olduğu, beyinde nerede bulunduğunu belirler.

Teori, belirli anıları – başlangıçta depolandıkları yer olan – hipokampustan uzun süre ikamet ettikleri neokortekse aktaran bir süreç olan sistem konsolidasyonunu anlamanın yeni bir yolunu sunar.

Klasik sistem konsolidasyonu görüşü altında, tüm anılar zaman içinde hipokampustan neokortekse doğru hareket eder. Ancak bu görüş her zaman geçerli değildir; araştırmalar, bazı hatıraların kalıcı olarak hipokampusta kaldığını ve asla neokortekse aktarılmadığını gösteriyor.

Son yıllarda, psikologlar sistem konsolidasyonuna ilişkin bu daha karmaşık görüşü açıklamak için teoriler önerdiler, ancak henüz hiç kimse bir hafızanın hipokampusta mı yoksa neokortekste mi konsolide olduğunu neyin belirlediğini matematiksel olarak çözemedi.

Şimdi, Janelia araştırmacıları, bu uzun süredir devam eden sorunu çözmeye yardımcı olmak için sistem konsolidasyonuna ilişkin yeni, niceliksel bir görüş ortaya koyuyor ve anıların yalnızca genellemeyi geliştirirlerse neokortekste birleştiği bir matematiksel sinir ağı teorisi öneriyorlar.

Genellemeler, anıların güvenilir ve öngörülebilir bileşenlerinden inşa edilir ve onları başka durumlara uygulamamızı sağlar. Kanyonların suyun varlığını tahmin etmesi gibi, dünyayı anlamamıza yardımcı olması için anıların belirli özelliklerini genelleştirebiliriz.

Bu, epizodik anılardan farklıdır – belirli bir kanyona yürüyüş yaptığımız ve bir su kütlesine geldiğimiz bireysel bir anı gibi benzersiz özelliklere sahip geçmişin ayrıntılı hatıraları.

Bu görüşe göre konsolidasyon, hatıraları beynin bir alanından diğerine kopyalamaz, bunun yerine önceki hatıraların genelleştirilmesi olan yeni bir hafıza yaratır. Bir anının genelleştirilebileceği miktar – yaşı değil – onun pekiştirilip pekiştirilmediğini veya hipokampusta kalıp kalmadığını belirler.

Araştırmacılar, konsolidasyon miktarının bir hafızanın ne kadarının genelleştirilebilir olduğuna bağlı olarak nasıl değiştiğini göstermek için sinir ağlarını kullandılar. Klasik sistem konsolidasyonu görüşüyle ​​açıklanamayan önceki deneysel kalıpları yeniden üretebildiler.

Bir sonraki adım, bir hafızanın ne kadar pekiştirileceğini tahmin edip edemeyeceğini görmek için teoriyi deneylerle test etmektir. Diğer bir önemli yön ise, beynin konsolidasyonu düzenlemek için anıların öngörülebilir ve öngörülemeyen bileşenlerini nasıl ayırt edebileceğine dair yazarların modellerini test etmek olacaktır.

Belleğin nasıl çalıştığını ortaya çıkarmak, araştırmacıların bilişin ayrılmaz bir parçasını daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir ve potansiyel olarak insan sağlığına ve yapay zekaya fayda sağlar.

Bu nörobilim ve hafıza araştırma haberleri hakkında

Soyut

Tamamlayıcı öğrenme sistemlerinde genelleme için anıların düzenlenmesi

Ezberleme ve genelleme, uyumlu davranışı ortaklaşa destekleyen tamamlayıcı bilişsel süreçlerdir. Örneğin, hayvanlar belirli su kaynaklarına giden güvenli yolları ezberlemeli ve yenilerini öngören çevresel özellikleri keşfetmek için bu anılardan genellemeler yapmalıdır.

Bu işlevler, hipokampal öncüllerden neokortikal bellek izleri oluşturan sistem konsolidasyon mekanizmalarına bağlıdır, ancak sistem konsolidasyonunun neden yalnızca hipokampal anıların bir alt kümesi için geçerli olduğu açık değildir.

Burada, gözden kaçan bir gerilimi ortaya çıkaran sistem konsolidasyonunun yeni bir nöral ağ formalizasyonunu tanıtıyoruz; düzenlenmemiş neokortikal bellek aktarımı, öngörülemeyen bir dünyada fazla uydurmaya ve genellemeye zarar verebilir. Bu gerilimi, anıların yalnızca genellemeye yardımcı olduklarında pekiştirildiğini varsayarak çözeriz.

Bu çerçeve, kısmi hipokampal-kortikal bellek aktarımını açıklar ve alandaki çok sayıda gözlemi yeniden kavramsallaştırmak için normatif bir ilke sağlar.

Genelleme için optimize edilmiş sistemlerin birleştirilmesi, böylece ezberleme ve genelleme için uzmanlaşmış tamamlayıcı öğrenme sistemlerinden uyarlanabilir davranışın nasıl fayda sağladığına dair yeni bilgiler sağlar.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/memory-utility-brain-location-23671/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu