利用機(jī)器學(xué)習(xí)揭示大腦如何編碼記憶

在國(guó)立大學(xué)國(guó)家衛(wèi)生研究院N.1健康研究所工作的研究人員，由NUU心理學(xué)系助理教授卡米洛里貝丁斯基(Camilo Libedinsky)和NUU工程學(xué)院創(chuàng)新與設(shè)計(jì)項(xiàng)目高級(jí)講師石士成領(lǐng)銜，發(fā)現(xiàn)大腦中有大量神經(jīng)元，額葉在動(dòng)態(tài)神經(jīng)活動(dòng)中包含穩(wěn)定的短時(shí)記憶信息。

這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)對(duì)理解生物體如何利用有限的大腦同時(shí)進(jìn)行各種心理操作(如記憶、注意力和決策)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

額葉短期記憶圖譜

在人腦中，額葉在處理短時(shí)記憶方面起著重要作用。短時(shí)記憶儲(chǔ)存信息的能力很低?！八ǔＶ荒苎b六到八件物品。例如，考慮我們記住幾秒鐘電話號(hào)碼的能力——這將使用短期記憶，”利本迪斯基解釋說(shuō)。

在這里，新加坡國(guó)立大學(xué)的研究人員通過(guò)測(cè)量許多神經(jīng)元的活動(dòng)來(lái)研究額葉如何代表短期記憶信息。研究人員此前的研究結(jié)果表明，如果記憶維持過(guò)程中存在干擾，就會(huì)改變額葉神經(jīng)元編碼記憶的代碼。

“這是違反直覺的，因?yàn)閮?nèi)存是穩(wěn)定的，但是代碼已經(jīng)改變了。在這項(xiàng)研究中，我們解決了這個(gè)問(wèn)題?！崩榷∷够f(shuō)。研究人員使用機(jī)器學(xué)習(xí)衍生的工具發(fā)現(xiàn)，在不斷變化的神經(jīng)群體代碼中可以找到穩(wěn)定的信息。

這意味著新加坡國(guó)立大學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明，從一組神經(jīng)元中讀取記憶信息是可能的，這些神經(jīng)元的代碼在呈現(xiàn)干擾物后發(fā)生了變化。

下一步

這個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)現(xiàn)有更廣泛的含義，表明單個(gè)神經(jīng)群體可能包含各種相互不干擾的獨(dú)立信息。Libedinsky解釋說(shuō)：“這可能是表現(xiàn)出認(rèn)知靈活性的生物的一個(gè)重要屬性?！?

研究人員目前正在擴(kuò)展這些研究，以探索多個(gè)大腦區(qū)域如何相互作用，從而傳輸和處理不同類型的信息。這可以通過(guò)在生物網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行測(cè)量并模擬能夠模擬其功能的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。研究人員還在不健康的大腦中探索這些過(guò)程，例如那些患有癡呆癥的大腦。

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