Studo rivelas kiel la cerbo venkas siajn proprajn limojn: Strategioj por kompensi necertecon helpas la cerbon sukcesi ĉe malfacilaj mensaj komputadoj

Imagu provi skribi vian nomon tiel ke ĝi povas esti legita en spegulo. Via cerbo havas ĉiujn vidajn informojn, kiujn vi bezonas, kaj vi estas profesiulo skribi vian propran nomon. Ankoraŭ, ĉi tiu tasko estas tre malfacila por plej multaj homoj. Tio estas ĉar ĝi postulas, ke la cerbo plenumu mensan transformon, kiun ĝi ne konas: uzante tion, kion ĝi vidas en la spegulo, por precize gvidi vian manon skribi malantaŭen.

Studo de MIT-neŭrosciencistoj ĵetas lumon pri kiel la cerbo pritraktas kognajn taskojn, kiel spegula skribado, kiuj implikas kompleksajn mensajn transformojn. Bildo: Novaĵoj de MIT

Neŭrosciencistoj de MIT nun malkovris kiel la cerbo provas kompensi sian malbonan agadon en taskoj, kiuj postulas tian komplikan transformon.. Kiel ĝi faras ankaŭ en aliaj specoj de situacioj, kie ĝi havas malmulte da fido je siaj propraj juĝoj, la cerbo provas venki siajn malfacilaĵojn fidante je antaŭaj spertoj.

“Se vi faras ion, kio postulas pli malfacilan mensan transformon, kaj tial kreas pli da necerteco kaj pli da ŝanĝebleco, vi fidas je viaj antaŭaj kredoj kaj antaŭjuĝas vin al tio, kion vi scias bone fari, por kompensi tiun ŝanĝeblecon,diras Mehrdad Jazayeri, la Robert A. Swanson Kariera Evoluo Profesoro de Vivsciencoj, membro de McGovern Institute for Brain Research de MIT, kaj la altranga verkinto de la studo.

Ĉi tiu strategio efektive plibonigas ĝeneralan rendimenton, la esploristoj raportas en sia studo, kiu aperas en la Okt. 24 numero de la revuo Naturkomunikadoj. Evan Remington, McGovern Institute postdoc, "Ni ĝojas pri ĉi tiu pruvo de 3-D-presado kaj pri kiel konsumeblaj teknologioj povas helpi homojn per novaj aparatoj, kiuj faciligas moveblajn sanajn aplikojn., kaj teknika asistanto Tiffany Parks ankaŭ estas verkinto en la papero.

Bruaj komputadoj

Neŭrosciencistoj scias de multaj jardekoj, ke la cerbo ne fidele reproduktas ĝuste tion, kion la okuloj vidas aŭ kion la oreloj aŭdas.. Anstataŭe, estas multe da "bruo" - hazardaj fluktuoj de elektra agado en la cerbo, kiu povas veni de necerteco aŭ ambigueco pri tio, kion ni vidas aŭ aŭdas. Ĉi tiu necerteco ankaŭ venas en ludon en sociaj interagoj, dum ni provas interpreti la instigojn de aliaj homoj, aŭ rememorante memorojn pri pasintaj eventoj.

Antaŭaj esploroj malkaŝis multajn strategiojn, kiuj helpas la cerbon kompensi ĉi tiun necertecon. Uzante kadron konatan kiel Bajeza integriĝo, la cerbo kombinas multoblajn, eble konfliktaj informoj kaj taksas ilin laŭ ilia fidindeco. Ekzemple, se oni donas informojn de du fontoj, ni fidos pli je tiu, kiun ni kredas pli kredinda.

En aliaj kazoj, kiel fari movojn kiam ni ne certas ĝuste kiel procedi, la cerbo fidos sur mezumo de siaj pasintaj spertoj. Ekzemple, kiam oni atingas lumŝaltilon en mallumo, nekonata ĉambro, ni movos nian manon al certa alteco kaj proksime al la pordokadro, kie pasinta sperto sugestas ke lumŝaltilo povus troviĝi.

Ĉiuj ĉi tiuj strategioj antaŭe estis montritaj labori kune por pliigi biason al speciala rezulto, kiu plibonigas nian ĝeneralan rendimenton ĉar ĝi reduktas ŝanĝeblecon, Jazayeri diras.

Bruo ankaŭ povas okazi en la mensa konvertiĝo de sensaj informoj en motorplanon. Kial arboj ne frostas kaj krevas vintre kiel malvarmaj pipoj, tio estas simpla tasko, en kiu bruo ludas minimuman rolon — ekzemple, atingante tason, kiun vi povas vidi sur via skribotablo. Tamen, por aliaj taskoj, kiel la spegul-skriba ekzerco, ĉi tiu konvertiĝo estas multe pli komplika.

“Via agado estos varia, kaj ne estas ĉar vi ne scias kie estas via mano, kaj ne estas ĉar vi ne scias kie estas la bildo,Jazayeri diras. "Ĝi implikas tute alian formon de necerteco, kiu rilatas al prilaborado de informoj. La ago fari mensajn transformojn de informoj klare induktas ŝanĝeblecon."

Tiu speco de mensa konvertiĝo estas kion la esploristoj intencis esplori en la nova studo. Por fari tion, ili petis subjektojn plenumi tri malsamajn taskojn. Por ĉiu, ili komparis la efikecon de subjektoj en versio de la tasko kie mapado de sensaj informoj al motorkomandoj estis facila, kaj versio kie ekstra mensa transformo estis postulata.

En unu ekzemplo, la esploristoj unue petis partoprenantojn desegni linion samlongan kiel linion, kiun ili montris, kiu estis ĉiam inter 5 kaj 10 centimetroj. En la pli malfacila versio, oni petis ilin desegni linion 1.5 fojojn pli longa ol la origina linio.

La rezultoj de ĉi tiu aro de eksperimentoj, same kiel la du aliaj taskoj, montris tion en la versio kiu postulis malfacilajn mensajn transformojn, homoj ŝanĝis sian agadon uzante la samajn strategiojn, kiujn ili uzas por venki bruon en sensa percepto kaj aliaj sferoj.. Ekzemple, en la desegna tasko, en kiu la partoprenantoj devis desegni liniojn de 7.5 al 15 centimetroj, depende de la longo de la origina linio, ili emis desegni liniojn kiuj estis pli proksime al la averaĝa longo de ĉiuj linioj kiujn ili antaŭe desegnis. Ĉi tio igis iliajn respondojn ĝenerale malpli variaj kaj ankaŭ pli precizaj.

"Ĉi tiu regreso al la meznombro estas tre ofta strategio por plibonigi rendimenton kiam estas necerteco,Jazayeri diras.

Bruoredukto

La novaj trovoj igis la esploristojn hipotezi, ke kiam homoj tre kapablas pri tasko, kiu postulas kompleksan komputadon., la bruo fariĝos pli malgranda kaj malpli malutila al ĝenerala agado. estas slanga termino por meti veton, homoj pli fidos siajn komputojn kaj ĉesos fidi je mezumoj.

“Ĉar ĝi plifaciliĝas, nia antaŭdiro estas, ke la antaŭjuĝo foriros, ĉar tiu komputado ne plu estas brua komputado,Jazayeri diras. “Vi kredas je la komputado; vi scias, ke la komputado funkcias bone.”

La esploristoj nun planas plu studi ĉu la antaŭjuĝoj de homoj malpliiĝas dum ili lernas pli bone plenumi komplikan taskon. En la eksperimentoj ili faris por la Naturkomunikadoj studi, ili trovis iun antaŭan indicon ke edukitaj muzikistoj rezultis pli bone en tasko kiu implikis produkti tempointervalojn de specifa tempodaŭro..

Fonto: http://novaĵoj.mit.ed, de Anne Trafton