腦?；胤?大腦在反向運行

當面對新的學習任務,我們的大腦重演活動相反,就像一個視頻在倒帶,一項新的研究表明。

這種類型的reverse-replay也用于人工智能研究有助于計算機做決定。這一發(fā)現可以解釋為什么我們學習任務更容易如果我們采取經常性的學習休息:會議給我們的大腦之間的停頓時間審核信息。

發(fā)現是詳細的在2月12日在線出版的《自然》雜志上。

研究人員在老鼠的大腦活動進行線性跟蹤動物來回跑。具體地說,他們監(jiān)視一個叫做海馬的腦區(qū),這被認為是重要的記憶和導航在老鼠和人類。

當老鼠完成一圈,他們被給予食物獎勵。餐后,動物會停頓片刻之前啟動另一個腿上。表面上,老鼠似乎沒有做得在這些休息時間。他們會煩躁不安,新郎或保持靜止。然而,大腦記錄告訴一個不同的故事。在休息的時候,一只老鼠的海馬是一個活動的溫床。

嚙齒動物上下跑賽道,海馬細胞在特定的啟動模式。這個發(fā)射序列重復動物休息的時候,但在相反的順序。reverse-replays重復幾次;每個重放了只有幾百毫秒。

“在壓縮時間,鼠重現整個跟蹤從目前在哪里回到一開始,”研究小組成員從麻省理工學院的大衛(wèi)·福斯特。“這一結果表明,直接經驗其實是又一次重復幾次。外面加工的原始經驗可能對學習很重要。”

開放移動

這一發(fā)現可能有助于解釋老鼠如何解決所謂的“時間信用賦值問題。”因為海馬體在老鼠和人類執(zhí)行許多相同的功能,目前的研究表明我們的大腦可能以同樣的方式工作。

決策理論中的經典難題,問題是這樣的:如果一個動物必須執(zhí)行一系列的操作才能得到獎勵,最終它如何知道哪些行為是重要的,哪些不是?執(zhí)行的操作之前獲得的獎勵是很容易識別同樣重要,但執(zhí)行的操作序列的開始?這些都是重要的?

大學的計算機科學家理查德·薩頓阿爾伯塔,加拿大并沒有參與這項研究,首次將問題比作玩西洋雙陸棋。

“你怎么評價開放移動如果你不知道怎么玩了嗎?”他說。

領域的計算機科學與人工智能,顳信用賦值問題是解決機器工作落后,重演事件反過來和分配更多的信貸操作快結束時比開始時這些序列。

“你知道最后的行動是正確的,所以你可以通過發(fā)送信息的操作集被最終狀態(tài),”福斯特在一次電話采訪中說。

如果反向重播也發(fā)生在人類,這就可能解釋為什么填鴨式小時前一個測試通常不工作。新的發(fā)現表明,我們的大腦學習研究會話之間有頻繁的停頓時最好;在這休息,我們的大腦無意識地回顧了幾次的新信息,使其更容易記住的時候。

反向重復導致學習如何

科學家早已知道,化學分子的釋放多巴胺是大腦的獎勵系統(tǒng)的一個重要組成部分。釋放的神經遞質洪水我們感到快樂和激勵我們執(zhí)行某些活動。

當這種知識是搭配新的建議,我們的大腦可能重演新體驗反過來說,一個可能的機制學習中,福斯特說。

研究者假設存在一個特殊的“價值區(qū)”大腦的多巴胺信號和reverse-replay信號在哪里美聯儲成為搭配在一起。如果多巴胺信號是隨時間衰減,這意味著它更強的傳播比最后,然后會發(fā)生以下:

作為扭轉重放信號在大腦中上演的價值區(qū)域,它是伴隨著強烈的多巴胺信號的開始;隨著重放的繼續(xù),多巴胺信號變得較弱。在這個場景中,行動附近反向重復事件的開始將會比行動更重要的有機體。

提示在心理學

薩頓表示,他不會感到驚訝,如果反向重復發(fā)生在動物以及機器。如果有的話,他說,這種機制已從早期的心理學實驗長期以來的猜測,如巴甫洛夫的經典條件反射實驗狗。

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