Έρευνα

Το μοντέλο του υπολογιστή βοήθησε στην καλύτερη κατανόηση του πώς λειτουργεί η ανθρώπινη μνήμη.

Ο εγκέφαλός μας είναι πολύ περίεργοςένα δίκτυο νευρώνων που σχηματίζουν τόσο σύνθετες δομές που οι γιατροί δεν έχουν τελικά καταλάβει πώς έχουν οργανωθεί μέχρι σήμερα. Αλλά οι επιστήμονες δεν παραιτούνται, και όχι πολύ καιρό πριν, χάρη στις προσπάθειες εμπειρογνωμόνων από την Ιαπωνία, ξεκινήσαμε να γνωρίζουμε λίγο περισσότερο για την ανθρώπινη μνήμη. Επιπλέον, οι επιστήμονες βοήθησαν να γίνει αυτό ένα ειδικό μοντέλο υπολογιστών, το οποίο αναπαράγει με ακρίβεια τη λειτουργία του κεντρικού νευρικού μας συστήματος.

Ο εγκέφαλός μας είναι ένας πολύπλοκος μηχανισμός

Πώς ο υπολογιστής βοήθησε να καταλάβει τη δομή του εγκεφάλου

Σύμφωνα με την Science Daily, μια ομάδα επιστημόνωναπό το Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Okinawa και από το Ερευνητικό Κέντρο RIKEN, δημιούργησε ένα τεχνητό νευρωνικό δίκτυο για την προσομοίωση της λειτουργίας του εγκεφάλου. Πρώτα απ 'όλα, ενδιαφέρονται για το πώς δομημένη συσσωρευτική μνήμη. Η συσσωρευτική μνήμη είναι η ικανότητα να δεσμεύει άσχετα στοιχεία και να τα αποθηκεύει στη μνήμη μαζί. Μια ομάδα επιστημόνων χρησιμοποίησε διαδοχικά εντοπισμένα πρότυπα πληροφοριών για την προσομοίωση των "διαδικασιών εμφάνισης μνήμης" και διαπίστωσε ότι η μηχανή είναι σε θέση να θυμάται τα μοτίβα, ακόμη και αν δεν είναι όμοια. Ωστόσο, τα πρότυπα πληροφοριών δεν "μετακινήθηκαν" από το ένα τμήμα στο άλλο. Δημιουργήθηκε μια νέα σύνδεση μεταξύ τους.

Αυτό το απλό μοντέλο μας δείχνει πώς ο εγκέφαλοςεπεξεργάζεται κομμάτια πληροφοριών σε διαδοχική και μη διαδοχική σειρά ", εξηγεί ο καθηγητής Tomoki Fukai, ένας από τους διαχειριστές του έργου. Με την προσομοίωση των νευρώνων με τη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών, μπορούμε να αρχίσουμε να κατανοούμε πώς γίνεται η επεξεργασία της μνήμης στο μυαλό μας.

Μία από τις αρχές της διαμόρφωσης της μνήμης είναιτο γεγονός ότι τα κύτταρα που λειτουργούν μαζί σχηματίζουν δεσμούς μεταξύ τους και μετά από λίγο συγχρονίζονται. Ένα απλό παράδειγμα είναι η μάθηση να παίζεις μουσικά όργανα. Αρχικά, είναι δύσκολο για εμάς να συνηθίσουμε σε όλες αυτές τις χορδές και σημειώσεις, αλλά με την πάροδο του χρόνου, όλα τα συστήματα του εγκεφάλου συγχρονίζονται και αποκτάμε μια ικανότητα που δεν σκεφτόμαστε καν για τη χρήση. Όλα συμβαίνουν "από μόνος του". Ένα άλλο απλούστερο παράδειγμα είναι η εκμάθηση της ομιλίας, η γραφή ή το περπάτημα. Τέλος πάντων, η μάθηση κάτι νέο είναι μεγάλη. Η σελίδα μας Yandex.Zen είναι ιδανική για αυτό.

Ένα κατά προσέγγιση διάγραμμα της συσκευής της συνειρμικής μνήμης. Οβάλ - συστοιχίες πληροφοριών, γραμμές σύνδεσης ωοειδών - συσχετιστικές συνδέσεις

Ωστόσο, υπάρχει ένα πρόβλημα στο παραπάνω σχήμα -Η νευροβιολογία πιστεύει ότι για το σχηματισμό των συνδέσεων και την ανάμνηση των λειτουργιών της διέγερσης και της αναστολής του κεντρικού νευρικού συστήματος είναι σε κάποιο είδος ισορροπίας, μετατοπίζεται προς διέγερση. Σε γενικές γραμμές, για να σχηματίσουν μια συνεταιριστική σύνδεση, το κεντρικό νευρικό σύστημα πρέπει να «λειτουργήσει γρηγορότερα». Ακούγεται λογικό, αλλά αποδείχθηκε ότι δεν είναι έτσι. Οι λειτουργίες διέγερσης και αναστολής ενσωματώθηκαν στο μοντέλο υπολογιστών που δημιουργήθηκε από επιστήμονες από την Ιαπωνία και οι τελευταίοι μπορούσαν να δράσουν τόσο σε τοπικό επίπεδο όσο και σε όλο το νευρικό δίκτυο. Αποδείχθηκε ότι είναι τα ανασταλτικά στοιχεία που επιτρέπουν στο μοντέλο να απομνημονεύει μοτίβα και να σχηματίζει τμήματα της μνήμης.

Δείτε επίσης: Οι επιστήμονες πρώτιστα αποκατέστησαν τη μνήμη στη νόσο του Alzheimer

Τώρα οι επιστήμονες επικεντρώνονται στη διεξαγωγήπρόσθετες μελέτες που θα επιβεβαιώνουν τα συμπεράσματά τους στην πράξη. Τελικά, η ομάδα σχεδιάζει να προχωρήσει σε ένα πιο ακριβές μοντέλο κατασκευής του εγκεφάλου και να μελετήσει τις διαδικασίες μνήμης, αντίληψης και απαλλαγής από ανεπιθύμητες αναμνήσεις. Όλα αυτά θα βοηθήσουν όχι μόνο στην κατανόηση της λειτουργίας του κεντρικού νευρικού συστήματος, αλλά και στην ανάπτυξη μεθόδων για την καταπολέμηση ασθενειών που συνοδεύονται από απώλεια μνήμης και ψυχικές ικανότητες.