كيف تنظم العقول 2 19

اكتشف الباحثون آليات الدماغ الرئيسية لتنظيم الذكريات في الوقت المناسب.

توضح الدراسة الجديدة اكتشاف الآليات الأساسية التي تنظم بها منطقة الحُصين في الدماغ الذكريات في تسلسل وكيف يمكن استخدام ذلك لتخطيط السلوك المستقبلي.

قد يكون هذا الاكتشاف خطوة مبكرة حاسمة نحو فهم فشل الذاكرة في الاضطرابات المعرفية مثل مرض الزهايمر وأشكال أخرى من الخرف.

بدمج تقنيات التسجيل الكهربية في القوارض مع التحليل الإحصائي للتعلم الآلي لمجموعة ضخمة من البيانات ، كشف الباحثون عن أدلة تشير إلى أن الحصين تشفر الشبكة وتحافظ على تقدم الخبرات للمساعدة في صنع القرار.

"يحتفظ دماغنا بسجل جيد جدًا عند حدوث تجارب أو أحداث معينة. تساعدنا هذه القدرة على العمل في حياتنا اليومية ، ولكن قبل هذه الدراسة ، لم تكن لدينا فكرة واضحة عن الآليات العصبية وراء هذه العمليات ، "كما يقول المؤلف المقابل نوربرت فورتين ، الأستاذ المشارك في علم الأعصاب والسلوك بجامعة كاليفورنيا ، ايرفين.


رسم الاشتراك الداخلي


"حيث يتصل بالجميع هو أن هذا النوع من الذاكرة ضعيف بشدة في مجموعة متنوعة من الاضطرابات العصبية أو ببساطة مع الشيخوخة ، لذلك نحن بحاجة حقًا إلى معرفة كيفية عمل وظيفة الدماغ هذه."

تضمن المشروع ، الذي استغرق أكثر من ثلاث سنوات لإكماله ، مراحل تجريبية وتحليل البيانات. راقب الباحثون إطلاق الخلايا العصبية في أدمغة الفئران أثناء خضوعهم لسلسلة من اختبارات التعرف على الرائحة. من خلال تقديم خمسة مختلفة الروائح في تسلسلات مختلفة ، كان العلماء قادرين على قياس ذاكرة الحيوانات من التسلسل الصحيح واكتشاف كيف استحوذت أدمغتهم على هذه العلاقات المتسلسلة.

يقول فورتين: "التشبيه الذي سأفكر فيه هو الحوسبة". "إذا قمت بلصق أقطاب كهربائية في دماغك - لا يمكننا ذلك ؛ لهذا السبب نستخدم الفئران - يمكنني رؤية الخلايا التي تطلق النيران وأيها لا يطلق النيران في أي لحظة. يوفر لنا ذلك بعض الأفكار حول كيفية تمثيل الدماغ للمعلومات وحسابها. عندما نسجل أنماط النشاط في هيكل ، يبدو الأمر كما لو أننا نرى أصفارًا وآحادًا في جهاز كمبيوتر. "

تم الحصول عليها في فترات ملي ثانية على مدى عدة دقائق ، النشاط العصبي وقياسات الخمول تقدم صورة ديناميكية لعمل الدماغ. يقول فورتين إنه كان وزملاؤه قادرين ، من بعض النواحي ، على "قراءة عقول" رعاياهم من خلال مشاهدة "ترميز" الخلايا - أي منها كانت تطلق وتلك التي لم تكن - في تتابع سريع.

تتحرك بسرعة

يقول: "عندما تفكر في شيء ما ، فإنه يتحرك بسرعة". "أنت لست عالقًا في تلك الذاكرة لفترة طويلة. في الوقت الحالي ، يتم تمثيله ، لكن يمكننا أن نرى كيف يتغير ذلك بسرعة كبيرة ".

عرف فورتين في وقت مبكر أن قراءات نشاط الحصين ستؤدي إلى كميات هائلة من البيانات الأولية. منذ المراحل الأولى للمشروع ، قام بتجنيد مشاركة الإحصائيين في كلية دونالد برين للمعلومات وعلوم الكمبيوتر.

"كانت أسئلة علم الأعصاب التي كانت لدينا في ذلك الوقت في مختبري متقدمة جدًا بالنسبة للمعرفة الإحصائية التي كانت لدينا. لهذا السبب احتجنا إلى إشراك شركاء يتمتعون بخبرة في علوم البيانات ، "كما يقول فورتين.

يقول المؤلف المشارك الأول باباك شاهبابا ، أستاذ الإحصاء: "تعتمد دراسات علم الأعصاب الناشئة على أساليب علم البيانات نظرًا لتعقيد بياناتها". "يتم تسجيل أنشطة الدماغ بمقياس ميلي ثانية ، وتستمر هذه التجارب لأكثر من ساعة ، لذا يمكنك تخيل مدى سرعة نمو كمية البيانات. لقد وصل الأمر إلى حد أن علماء الأعصاب بحاجة إلى تقنيات أكثر تقدمًا لتحقيق ما تخيلوه ولكنهم لم يكونوا قادرين على تنفيذه ".

ويشير إلى أنه عندما تقوم الخلايا العصبية بتشفير المعلومات مثل الذكريات ، يمكن للعلماء الحصول على لمحة عن هذه العملية من خلال فحص نمط النشاط المتصاعد عبر جميع الخلايا العصبية المسجلة ، والمعروفة بشكل جماعي بالمجموعة.

يقول شهبابا: "وجدنا أنه يمكننا التعامل مع هذه الأنماط العصبية على أنها صور ، وقد فتح هذا قدرتنا على تطبيق أساليب التعلم الآلي العميقة". "قمنا بتحليل البيانات باستخدام شبكة عصبية تلافيفية ، وهي منهجية تُستخدم كثيرًا في تطبيقات معالجة الصور مثل التعرف على الوجه."

بهذه الطريقة ، تمكن الباحثون من فك تشفير إطلاق الخلايا العصبية لاستعادة المعلومات.

يقول Fortin: "نحن نعلم كيف يبدو شكل توقيع الرائحة B ، تمامًا كما نعرف التوقيعات الخاصة برائحة A و C و D". وبسبب ذلك ، يمكنك أن ترى متى تظهر تلك التوقيعات مرة أخرى في وقت مختلف ، مثل عندما يتوقع الأشخاص موضوعنا شيئًا لم يحدث بعد. نحن نرى هذه التوقيعات يتم الرد عليها بسرعة أثناء تفكيرهم في المستقبل ".

يقول شهبابا إن الأدوات والمنهجيات التي تم تطويرها خلال هذا المشروع يمكن تطبيقها على مجموعة واسعة من المشاكل ، وقد يوسع Fortin خط استفساره ليشمل مناطق أخرى من الدماغ.

حول المؤلف

يظهر العمل في طبيعة الاتصالات.

جاء التمويل من المعاهد الوطنية للصحة والمؤسسة الوطنية للعلوم ومؤسسة وايتهول.

المصدر جامعة كاليفورنيا في ايرفين

كتب عن تحسين الأداء من قائمة أفضل البائعين في أمازون

"الذروة: أسرار من علم الخبرة الجديد"

بواسطة أندرس إريكسون وروبرت بول

في هذا الكتاب ، يعتمد المؤلفون على أبحاثهم في مجال الخبرة لتقديم رؤى حول كيف يمكن لأي شخص تحسين أدائهم في أي مجال من مجالات الحياة. يقدم الكتاب استراتيجيات عملية لتطوير المهارات وتحقيق الإتقان ، مع التركيز على الممارسة المتعمدة والتغذية الراجعة.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

"العادات الذرية: طريقة سهلة ومثبتة لبناء عادات جيدة والتخلص من العادات السيئة"

جيمس كلير

يقدم هذا الكتاب استراتيجيات عملية لبناء عادات جيدة وكسر العادات السيئة ، مع التركيز على التغييرات الصغيرة التي يمكن أن تؤدي إلى نتائج كبيرة. يعتمد الكتاب على البحث العلمي وأمثلة من العالم الواقعي لتقديم نصائح عملية لأي شخص يتطلع إلى تحسين عاداته وتحقيق النجاح.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

"العقلية: علم النفس الجديد للنجاح"

بواسطة كارول س دويك

في هذا الكتاب ، تستكشف كارول دويك مفهوم العقلية وكيف يمكن أن تؤثر على أدائنا ونجاحنا في الحياة. يقدم الكتاب رؤى حول الفرق بين العقلية الثابتة وعقلية النمو ، ويوفر استراتيجيات عملية لتطوير عقلية النمو وتحقيق نجاح أكبر.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

"قوة العادة: لماذا نفعل ما نفعله في الحياة والعمل"

بواسطة تشارلز دوهيج

في هذا الكتاب ، يستكشف Charles Duhigg العلم وراء تكوين العادات وكيف يمكن استخدامها لتحسين أدائنا في جميع مجالات الحياة. يقدم الكتاب استراتيجيات عملية لتطوير العادات الجيدة ، وكسر العادات السيئة ، وإحداث تغيير دائم.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

"أذكى وأسرع أفضل: أسرار الإنتاج في الحياة والأعمال"

بواسطة تشارلز دوهيج

في هذا الكتاب ، يستكشف Charles Duhigg علم الإنتاجية وكيف يمكن استخدامه لتحسين أدائنا في جميع مجالات الحياة. يعتمد الكتاب على أمثلة وأبحاث من العالم الحقيقي لتقديم نصائح عملية لتحقيق إنتاجية ونجاح أكبر.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب