Inilah bagaimana otak menggabungkan ingatan untuk memecahkan masalah

Otak menyimpan pikiran dan ingatan kita, dan kita mengandalkan kemampuan pemrosesan informasinya ketika kita mulai belajar sesuatu yang baru. Tapi, Bagaimana otak menggabungkan ingatan untuk memecahkan masalah?

Manusia memiliki kemampuan untuk menggabungkan ingatan kita secara kreatif untuk menyelesaikan masalah dan mendapatkan pengetahuan baru. Proses ini sangat tergantung pada ingatan untuk acara tertentu. Ingatan-ingatan ini dikenal sebagai ingatan episodik.

Walaupun ingatan episodik telah dipelajari secara luas, teori-teori saat ini tidak dengan mudah menjelaskan bagaimana orang dapat menggunakan ingatan episodik mereka untuk menghasilkan ide-ide baru ini. Investigasi baru menawarkan a cara baru untuk memahami cara otak manusia secara individu menghubungkan ingatan untuk memecahkan masalah.

Studi yang dilakukan oleh tim ilmuwan saraf dan peneliti kecerdasan buatan di DeepMind, Universitas Otto von Guericke Magdeburg dan Pusat Penyakit Neurodegeneratif Jerman (DZNE), telah diterbitkan dalam jurnal Neuron.

Mekanisme otak baru untuk memulihkan ingatan

Para peneliti mengusulkan contoh berikut untuk menjelaskan bagaimana pemulihan memori diaktifkan. Bayangkan Anda melihat seorang wanita mengendarai mobilnya di jalan. Hari berikutnya, Anda melihat seorang pria mengendarai mobil yang sama di jalan yang sama. Ini bisa memicu ingatan wanita yang Anda lihat sehari sebelumnya dan Anda dapat beralasan bahwa itu adalah pasangan dan bahwa mereka hidup bersama, karena mereka berbagi mobil.

Para peneliti mengusulkan mekanisme otak baru yang memungkinkan pemulihan ingatan untuk mengaktifkan pemulihan ingatan lain yang terkait dengan cara ini. Mekanisme ini memungkinkan pemulihan banyak memori yang ditautkan, yang kemudian memungkinkan otak untuk menciptakan jenis ide baru seperti ini.

Sama dengan teori standar memori episodik, para penulis berpendapat bahwa ingatan individu disimpan sebagai jejak ingatan yang terpisah di suatu wilayah otak yang disebut hippocampus..

Menurut Raphael Koster, peneliti DeepMind dan penulis pendamping penelitian ini, kenangan episodik dapat memberi tahu kita jika kita sudah mengenal seseorang atau di mana kita memarkir mobil kita, misalnya. "Sistem hippocampal kompatibel dengan jenis memori ini, yang sangat penting untuk pembelajaran cepat", menjelaskan.

Tidak seperti teori standar, teori baru mengeksplorasi hubungan anatomi yang tidak dijaga yang meninggalkan hippocampus ke korteks entorhinal yang berdekatan, tetapi kemudian masuk kembali dengan segera. Para peneliti memikirkan itu koneksi berulang ini adalah apa yang memungkinkan memori hippocampus pulih untuk memicu pemulihan memori lain yang terkait.

Asosiasi kenangan untuk memecahkan masalah

Para peneliti menemukan cara untuk menguji teori ini dengan mengambil pencitraan resonansi magnetik fungsional resolusi tinggi Penelitian ini dilakukan dengan 26 pria dan wanita muda sambil melakukan tugas yang mengharuskan mereka untuk mendapatkan informasi tentang acara yang terpisah.

Para relawan diperlihatkan pasangan foto: satu di satu sisi dan yang lainnya di objek atau tempat. Setiap objek dan tempat individual muncul dalam dua pasang foto terpisah, yang masing-masing dikaitkan dengan wajah yang berbeda. Ini berarti bahwa setiap pasangan foto ditautkan ke pasangan lain melalui objek bersama atau gambar tempat.

Dalam fase kedua percobaan, para peneliti menguji apakah para peserta dapat menyimpulkan hubungan tidak langsung antara dua wajah yang terhubung menunjukkan wajah dan meminta mereka untuk memilih di antara dua wajah lainnya. Salah satu opsi, yang benar, dipasangkan dengan objek atau gambar tempat yang sama, dan a.

Para peneliti memperkirakan itu wajah yang disajikan akan memicu pemulihan objek atau tempat yang cocok dan, oleh karena itu, akan menyebabkan aktivitas otak yang akan berpindah dari hippocampus ke korteks entorhinal. Selain itu, para peneliti juga berharap menemukan bukti bahwa kegiatan ini nantinya akan kembali ke hippocampus untuk mengaktifkan pemulihan wajah yang terhubung dengan benar..

Menggunakan teknik khusus yang dikembangkan sendiri, para peneliti dapat memisahkan bagian-bagian dari korteks entorhinal yang memberikan informasi kepada hippocampus. Ini memungkinkan mereka untuk secara akurat mengukur pola aktivasi di pintu masuk dan keluar hippocampus secara terpisah..

Para peneliti memprogram algoritma komputer untuk membedakan antara aktivasi adegan dan objek dalam wilayah masuk dan keluar ini. Algoritma itu diterapkan hanya ketika wajah ditampilkan di layar. Jika algoritme menunjukkan adanya informasi tentang adegan atau objek dalam uji coba ini, itu hanya bisa dikontrol oleh ingatan yang diambil dari adegan yang terhubung atau foto-foto objek.

Menurut para peneliti, data ini menunjukkan hal itu ketika hippocampus memulihkan ingatan, aktivasi tidak berpindah ke bagian otak yang lain, tetapi resirkulasi kembali ke hippocampus. Mekanisme ini akan menjadi salah satu yang akan melepaskan pemulihan ingatan terkait lainnya.

Peneliti menganggap hasil algoritma sebagai sintesis dari teori lama dan barus. "Hasilnya bisa dianggap yang terbaik dari kedua dunia: Anda mempertahankan kemampuan untuk mengingat pengalaman individu dengan membuat mereka terpisah, sementara pada saat yang sama memungkinkan ingatan terkait untuk bergabung dengan cepat pada titik pemulihan", kata Dharshan Kumaran, penulis penelitian ini.

Menurut Kumaran, keterampilan ini bermanfaat, misalnya, untuk memahami bagaimana bagian-bagian berbeda dari sebuah cerita bersatu, sesuatu yang tidak mungkin jika Anda hanya memulihkan memori dari memori.

Para penulis percaya bahwa hasil dari studi ini dapat membantu kecerdasan buatan untuk belajar lebih cepat di masa depan. Martin Chadwick, co-penulis penelitian ini, menjelaskan bahwa meskipun ada banyak domain di mana kecerdasan buatan lebih unggul, manusia masih memiliki keuntungan ketika tugas bergantung pada penggunaan memori episodik yang fleksibel. Dalam pengertian ini, kata Chadwick, "Jika kita dapat memahami mekanisme yang memungkinkan orang untuk melakukan ini, harapannya adalah untuk mereplikasi mereka dalam sistem kecerdasan buatan kita, memberi mereka kemampuan untuk menyelesaikan beberapa masalah dalam waktu yang jauh lebih sedikit".

6 keingintahuan tentang otak yang mungkin Anda tidak tahu. Dalam artikel ini kita akan melihat beberapa keingintahuan tentang otak manusia. Beberapa mungkin sudah mengenal mereka, tetapi yang lain mungkin tidak. Baca lebih lanjut "