Das Ablagesystem von Brain hilft bei der Optimierung der täglichen Aktivitäten
Zum Beispiel weiß Ihr Gehirn, dass es Zeit ist zu kochen, wenn der Herd eingeschaltet ist und das Essen und die Töpfe draußen sind. Wenn Sie sich jedoch beeilen, um ein weinendes Kind zu beruhigen, ist das Kochen vorbei und es ist Zeit, Eltern zu sein.
Ihr Gehirn verarbeitet und reagiert auf diese Ereignisse als unterschiedliche, nicht verwandte Ereignisse.
Die Forscher wollten untersuchen, wie das Gehirn solche Erfahrungen in „Ereignisse“ oder verwandte Gruppen aufteilt, die uns helfen, die vielen Situationen des Tages mental zu organisieren.
Ein dominantes Konzept der Ereigniswahrnehmung, das als Vorhersagefehler bekannt ist, besagt, dass unser Gehirn eine Grenze zwischen dem Ende eines Ereignisses und dem Beginn eines anderen Ereignisses zieht, wenn die Dinge eine unerwartete Wendung nehmen (wie ein plötzlich verstörtes Kind).
In der neuen Studie stellen Forscher der Princeton University das Konzept des Vorhersagefehlers in Frage und schlagen vor, dass das Gehirn tatsächlich aus unbewussten mentalen Kategorien arbeitet, die es basierend auf der Beziehung zwischen Menschen, Objekten und Handlungen erstellt.
Insbesondere werden diese Details nach zeitlichen Beziehungen sortiert, was bedeutet, dass das Gehirn erkennt, dass sie dazu neigen, zu bestimmten Zeiten nahe beieinander aufzutauchen oder nicht.
Die Ergebnisse der neuen Studie werden in der Zeitschrift veröffentlicht Naturneurowissenschaften.
Die Ermittler glauben, dass eine Reihe von Erfahrungen, die normalerweise zusammen (zeitlich verwandt) auftreten, ein Ereignis bilden, bis eine nicht zeitlich verwandte Erfahrung eintritt und den Beginn eines neuen Ereignisses markiert.
Im obigen Beispiel erscheinen Töpfe und Lebensmittel normalerweise während des Kochens. ein weinendes Kind nicht. Darin liegt die Trennung zwischen zwei Ereignissen, sagt das Gehirn.
Diese Dynamik, die die Forscher als „gemeinsamen zeitlichen Kontext“ bezeichnen, funktioniert sehr ähnlich wie die Objektkategorien, mit denen unser Geist Objekte organisiert, erklärte die Hauptautorin Anna Schapiro, Doktorandin in Psychologie und Neurowissenschaften.
"Wir berichten, wie Sie eine Abfolge von Erfahrungen als zusammenhängendes, bedeutungsvolles Ereignis behandeln", sagte Schapiro. „Ereignisse sind wie Objektkategorien. Wir verbinden Rotkehlchen und Kanarienvögel, weil sie viele Eigenschaften gemeinsam haben: Sie können fliegen, Federn haben und so weiter. Diese Assoziationen helfen uns, eine Vogelkategorie in unseren Köpfen aufzubauen. Ereignisse sind dieselben, außer dass die Attribute, die uns helfen, Assoziationen zu bilden, zeitliche Beziehungen sind. “
Die Forscher fanden Unterstützung für diese Theorie, als sie die Gehirnaktivität entdeckten, als Individuen abstrakte Symbole beobachteten und Muster ohne offensichtliche Ähnlichkeit als Gruppe den Studienteilnehmern präsentiert wurden. Die "Gruppierung" erregte anscheinend das Gehirn, als überlappende Gruppen von Neuronen beobachtet wurden.
Daraus konstruierten die Forscher ein Computermodell, das die neuronalen Bahnen, über die Menschen Situationen verarbeiten, vorhersagen und skizzieren und aufzeigen kann, ob diese Situationen als Teil desselben Ereignisses betrachtet werden.
Die Parallelen zwischen den Veranstaltungsdetails basieren auf persönlichen Erfahrungen, sagte Schapiro. Die Menschen müssen über ein vorhandenes Verständnis der verschiedenen Faktoren verfügen, die in Kombination mit einer einzigen Erfahrung korrelieren.
"Alle sind sich einig, dass" ein Meeting haben "oder" Gemüse hacken "ein zusammenhängender Teil der zeitlichen Struktur ist, aber es ist eigentlich nicht so offensichtlich, warum das so ist, wenn Sie noch nie ein Meeting hatten oder Gemüse gehackt haben", sagte Schapiro.
"Sie müssen Erfahrung mit der gemeinsamen zeitlichen Struktur der Komponenten der Ereignisse haben, damit das Ereignis in Ihrem Kopf zusammenhält", sagte sie. "Und das Gehirn implementiert dies, indem es lernt, überlappende neuronale Populationen zu verwenden, um Komponenten desselben Ereignisses darzustellen."
Während einer Reihe von Experimenten präsentierten die Forscher den menschlichen Teilnehmern Sequenzen abstrakter Symbole und Muster. Ohne das Wissen der Teilnehmer wurden die Symbole in drei „Gemeinschaften“ von fünf Symbolen mit Formen in derselben Gemeinschaft gruppiert, die dazu neigen, in der Sequenz nahe beieinander zu erscheinen.
Nachdem sie diese Sequenzen ungefähr eine halbe Stunde lang angesehen hatten, wurden die Teilnehmer gebeten, die Sequenzen auf eine Weise in Ereignisse zu unterteilen, die sich für sie natürlich anfühlte. Sie neigten dazu, die Sequenzen in Ereignisse zu unterteilen, die mit den von den Forschern vereinbarten Gemeinschaften zusammenfielen, was zeigt, dass das Gehirn die zeitlichen Beziehungen zwischen den Symbolen schnell lernt, sagte Schapiro.
Die Forscher verwendeten dann funktionelle Magnetresonanztomographie, um die Gehirnaktivität zu beobachten, während die Teilnehmer die Symbolsequenzen betrachteten. Bilder in derselben Community erzeugten eine ähnliche Aktivität in Neuronengruppen an der Grenze der Frontal- und Temporallappen des Gehirns, einer Region, die an der Verarbeitung von Bedeutung beteiligt ist.
Die Forscher interpretierten diese Aktivität als das Gehirn, das die Bilder miteinander verbindet, und daher als ein Ereignis. Gleichzeitig wurden verschiedene neuronale Gruppen aktiviert, als ein Symbol aus einer anderen Community erschien, das als neues Ereignis interpretiert wurde.
Die Forscher haben diese Daten zu einem rechnergestützten neuronalen Netzwerkmodell verarbeitet, das den neuronalen Zusammenhang zwischen dem Erlebten und dem Gelernten aufzeigt. Wenn ein simulierter Stimulus eingegeben wird, kann das Modell den nächsten Ausbruch neuronaler Aktivität im gesamten Netzwerk von der ersten Beobachtung bis zur Verarbeitung vorhersagen.
"Das Modell ermöglicht es uns, eine explizite Hypothese darüber zu formulieren, welche Art von Lernen im Gehirn stattfinden kann", sagte Schapiro.
"Es ist eine Sache, eine neuronale Reaktion zu zeigen und zu sagen, dass sich das Gehirn verändert haben muss, um zu diesem Zustand zu gelangen. Eine genaue Vorstellung davon zu haben, wie diese Änderung stattgefunden haben könnte, könnte ein tieferes Verständnis der beteiligten Mechanismen ermöglichen. “
Quelle: Princeton University
