לבני אדם אין מתחרים בתחום הקוגניציה. אחרי הכל, אף מין אחר לא שלח בדיקות לכוכבי לכת אחרים, ייצר חיסונים מצילי חיים או יצר שירה. כיצד מעובד מידע במוח האנושי כדי לאפשר זאת היא שאלה שגררה קסם אינסופי, אך ללא תשובות סופיות.
ההבנה שלנו לגבי תפקוד המוח השתנתה עם השנים. אבל המודלים התיאורטיים הנוכחיים מתארים את המוח כ"מערכת מבוזרת לעיבוד מידע." זה אומר שיש לו רכיבים ברורים המחוברים לרשת בחוטי המוח. כדי לקיים אינטראקציה זה עם זה, אזורים מחליפים מידע באמצעות מערכת של אותות קלט ופלט.
עם זאת, זהו רק חלק קטן מתמונה מורכבת יותר. במחקר פורסם בשבוע שעבר ב Nature Neuroscience, באמצעות ראיות ממינים שונים ודיסציפלינות נוירו-מדעיות מרובות, אנו מראים שאין רק סוג אחד של עיבוד מידע מוֹחַ. אופן עיבוד המידע שונה גם בין בני אדם לפרימטים אחרים, מה שעשוי להסביר מדוע היכולות הקוגניטיביות של המין שלנו עדיפות כל כך.
השאלנו מושגים ממה שמכונה מסגרת מתמטית של תורת המידע- חקר המדידה, האחסון והתקשורת של מידע דיגיטלי שהוא חיוני לטכנולוגיה כמו האינטרנט ו בינה מלאכותית-כדי לעקוב אחר האופן שבו המוח מעבד מידע. מצאנו שאזורי מוח שונים למעשה משתמשים באסטרטגיות שונות כדי ליצור אינטראקציה זה עם זה.
אזורי מוח מסוימים מחליפים מידע עם אחרים בצורה מאוד סטריאוטיפית, תוך שימוש בקלט ופלט. זה מבטיח שאותות יעברו באופן שניתן לשחזר ומהימן. זה המקרה עבור אזורים המתמחים לתפקודים חושיים ומוטוריים (כגון עיבוד מידע קולי, חזותי ותנועה).
קח את העיניים, למשל, ששולחות אותות לחלק האחורי של המוח לצורך עיבוד. רוב המידע שנשלח הוא כפול, מסופק על ידי כל עין. מחצית מהמידע הזה, במילים אחרות, אין צורך. אז אנו קוראים לסוג זה של עיבוד מידע קלט-פלט "מיותר".
אבל היתירות מספקת חוסן ואמינות; זה מה שמאפשר לנו עדיין לראות בעין אחת בלבד. יכולת זו חיונית להישרדות. למעשה, זה כל כך חיוני שהחיבורים בין אזורי המוח הללו יהיו מחוטים אנטומית במוח, קצת כמו טלפון קווי.
עם זאת, לא כל המידע שמספקות העיניים מיותר. שילוב מידע משתי העיניים מאפשר בסופו של דבר למוח לעבד עומק ומרחק בין עצמים. זה הבסיס להרבה סוגים של משקפי תלת מימד בקולנוע.
זוהי דוגמה לדרך שונה מהותית לעיבוד מידע, באופן שגדול מסך חלקיו. אנו קוראים לסוג זה של עיבוד מידע - כאשר אותות מורכבים מכל רשתות מוח שונות משולבים - "סינרגטיים".
עיבוד סינרגטי נפוץ ביותר באזורי מוח התומכים במגוון רחב של תפקודים קוגניטיביים מורכבים יותר, כגון קשב, למידה, זיכרון עבודה וקוגניציה חברתית ומספרית. זה לא מחווט במובן זה שהוא יכול להשתנות בתגובה לחוויות שלנו, לחבר רשתות שונות בדרכים שונות. זה מקל על שילוב המידע.
אזורים כאלה שבהם מתרחשת הרבה סינרגיה - בעיקר בחזית ובאמצע הקורטקס (השכבה החיצונית של המוח) - משלבים מקורות מידע שונים מהמוח כולו. לכן הם קשורים בצורה רחבה ויעילה יותר עם שאר המוח מאשר האזורים העוסקים במידע חושי ותנועה ראשוני.
באזורים בעלי סינרגיה גבוהה התומכים באינטגרציה של מידע יש בדרך כלל הרבה סינפסות, הקשרים המיקרוסקופיים המאפשרים לתאי עצב לתקשר.
האם סינרגיה היא מה שמייחד אותנו?
רצינו לדעת האם היכולת הזו לצבור ולבנות מידע דרך רשתות מורכבות ברחבי המוח שונה בין בני אדם לפרימטים אחרים, שהם קרובי משפחה שלנו במונחים אבולוציוניים.
כדי לגלות זאת, בדקנו נתוני הדמיית מוח וניתוחים גנטיים של מינים שונים. מצאנו שאינטראקציות סינרגיות מהוות חלק גבוה יותר מזרימת המידע הכוללת במוח האנושי מאשר במוחם של קופי מקוק. לעומת זאת, המוח של שני המינים שווה במונחים של כמה הם מסתמכים על מידע מיותר.
עם זאת, בדקנו במיוחד את קליפת המוח הקדם-מצחית, אזור בקדמת המוח התומך בתפקוד קוגניטיבי מתקדם יותר. במקוקים, עיבוד מידע מיותר נפוץ יותר באזור זה, בעוד שבבני אדם זהו אזור עתיר סינרגיה.
לקליפת המוח הקדם-מצחית יש גם עבר התרחבות משמעותית עם האבולוציה. כשבדקנו נתונים ממוח השימפנזה, גילינו שככל שאזור במוח האנושי התרחב במהלך האבולוציה בגודלו ביחס למקבילו בשימפנזה, כך אזור זה נשען יותר על סינרגיה.
הסתכלנו גם על ניתוחים גנטיים מתורמים אנושיים. זה הראה שאזורי מוח הקשורים לעיבוד מידע סינרגטי נוטים יותר לבטא גנים שהם אנושיים באופן ייחודי וקשורים להתפתחות ותפקוד המוח, כמו אינטליגנציה.
זה הוביל אותנו למסקנה שרקמת מוח אנושית נוספת, שנרכשה כתוצאה מהאבולוציה, עשויה להיות מוקדשת בעיקר לסינרגיה. בתורו, מפתה לשער שהיתרונות של סינרגיה גדולה יותר עשויים, בחלקם, להסביר את היכולות הקוגניטיביות הנוספות של המין שלנו. סינרגיה עשויה להוסיף חלק חשוב לפאזל של התפתחות המוח האנושי, שהיה חסר בעבר.
בסופו של דבר, עבודתנו חושפת כיצד המוח האנושי מנווט את ההחלפה בין אמינות ושילוב מידע; אנחנו צריכים את שניהם. חשוב לציין, המסגרת שפיתחנו טומנת בחובה הבטחה לתובנות חדשות קריטיות במגוון רחב של שאלות נוירו-מדעיות, מאלו הנוגעות לקוגניציה כללית ועד להפרעות.
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
- "
- 3d
- יכולת
- אודות
- חֶשְׁבּוֹן
- נרכש
- לרוחב
- נוסף
- מתקדם
- יתרונות
- תעשיות
- בעלי חיים
- AREA
- מאמר
- תשומת לב
- בסיס
- להיות
- להלן
- קצת
- גבול
- לִבנוֹת
- שיחה
- יכולות
- שינוי
- קוד
- קוגניטיבית
- לגבות
- שילוב
- להעביר
- תקשורת
- מורכב
- מחובר
- מקשר
- חיבורי
- שיחה
- נוצר
- יְצִירָתִי
- אשראי
- קריטי
- מכריע
- נוֹכְחִי
- נתונים
- עסקה
- מוקדש
- סופי
- לתאר
- מפותח
- צעצועי התפתחות
- אחר
- דיגיטלי
- מרחק
- בְּמַהֲלָך
- יעילות
- לאפשר
- חיוני
- אבולוציה
- דוגמה
- חליפין
- מורחב
- הרחבה
- חוויות
- עין
- תזרים
- מצא
- מסגרת
- חזית
- פונקציה
- תִפקוּד
- פונקציות
- ביסודו
- כללי
- יותר
- הרווארד
- גבוה יותר
- מחזיק
- איך
- HTTPS
- בן אנוש
- בני אדם
- חשוב
- באחר
- מידע
- מידע
- קלט
- תובנות
- השתלבות
- מוֹדִיעִין
- אינטרנט
- IT
- רק אחד
- ידוע
- שכבה
- למידה
- הוביל
- רישיון
- סביר
- נראה
- הרוב
- עושה
- דרך
- מתמטיקה
- אומר
- זכרון
- מודלים
- יותר
- רוב
- תנועה
- מספר
- טבע
- רשתות
- NIH
- אחר
- חלק
- אישי
- מידע אישי
- תמונה
- לְחַבֵּר
- שירה
- אפשרי
- יְסוֹדִי
- תהליך
- תהליכים
- תהליך
- מיוצר
- הבטחה
- מספק
- חִידָה
- שאלה
- רכס
- מחקר
- תגובה
- REST
- מגלה
- איתנות
- תחושה
- משמעותי
- מידה
- קטן
- So
- חֶברָתִי
- מיוחד
- מיוחד
- במיוחד
- אסטרטגיות
- לימוד
- מעולה
- תמיכה
- תומך
- מערכת
- טכנולוגיה
- מונחים
- השמיים
- לכן
- דרך
- לעקוב
- בדרך כלל
- הבנה
- us
- להשתמש
- רציתי
- דרכים
- שבוע
- מה
- מה
- אם
- מילים
- תיק עבודות
- עובד
- שנים