ความโกลาหลมีบทบาทในการลืมความทรงจำ การจำลองแนะนำ

ความโกลาหลมีบทบาทในการลืมความทรงจำ การจำลองแนะนำ

ประทับเวลา: 14 มีนาคม 2023 1:13 น

ภาพของสมองมนุษย์
แนวคิดที่น่าสนใจ: ความยุ่งเหยิงในเครือข่ายตัวดึงดูดแบบเก่าอาจทำให้มีความทรงจำใหม่ๆ (เอื้อเฟื้อภาพ: Shutterstock/Phonlamai-Photo)

จากการศึกษาโครงข่ายประสาทเทียม นักวิจัยในสหรัฐอเมริกาอาจเข้าใจได้ดีขึ้นว่าความทรงจำของเราเลือนหายไปตามกาลเวลาได้อย่างไรและทำไม นำโดย อูลิเซส เปเรร่า-โอบิลิโนวิช ที่มหาวิทยาลัยนิวยอร์ก ทีมงานได้พบหลักฐานว่ารูปแบบประสาทที่คงที่และเกิดขึ้นซ้ำๆ ที่เกี่ยวข้องกับความทรงจำใหม่ๆ จะเปลี่ยนรูปแบบเป็นรูปแบบที่วุ่นวายมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป และในที่สุดก็จางหายไปเป็นสัญญาณรบกวนแบบสุ่ม นี่อาจเป็นกลไกที่สมองของเราใช้เพื่อเคลียร์พื้นที่สำหรับความทรงจำใหม่

ในสมองบางรุ่น ความทรงจำจะถูกเก็บไว้ในรูปแบบการแลกเปลี่ยนข้อมูลซ้ำๆ ที่เรียกว่า "เครือข่ายดึงดูด" รูปแบบเหล่านี้ภายในเครือข่ายของโหนดที่เชื่อมต่อกันซึ่งใช้เป็นตัวแทนของเซลล์ประสาทในสมองของเรา

โหนดเหล่านี้ส่งข้อมูลโดยการส่งสัญญาณที่อัตราการยิงเฉพาะ โหนดที่รับสัญญาณจะสร้างสัญญาณของตนเอง จึงมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับเพื่อนบ้าน จุดแข็งของการแลกเปลี่ยนเหล่านี้มีน้ำหนักตามระดับของการซิงโครไนซ์ระหว่างคู่ของโหนด

รูปแบบที่มั่นคง

รูปแบบเครือข่าย Attractor เมื่ออินพุตภายนอกถูกนำไปใช้กับโครงข่ายประสาทเทียม ซึ่งกำหนดอัตราการยิงเริ่มต้นให้กับแต่ละโหนด ความถี่เหล่านี้พัฒนาขึ้นเมื่อน้ำหนักระหว่างโหนดคู่ต่างๆ ปรับตัวเองใหม่ และในที่สุดก็จะตกลงสู่รูปแบบที่คงที่และทำซ้ำๆ

ในการดึงหน่วยความจำ นักวิจัยสามารถใช้สัญญาณภายนอกที่คล้ายกับอินพุตดั้งเดิม ซึ่งจะส่งโครงข่ายประสาทเทียมเข้าสู่เครือข่ายตัวดึงดูดที่เกี่ยวข้อง สามารถพิมพ์ความทรงจำหลายรายการลงบนโครงข่ายประสาทเทียมเครือข่ายเดียว ซึ่งจะสลับไปมาระหว่างเครือข่ายตัวดึงดูดที่เสถียรตามธรรมชาติเมื่อเวลาผ่านไป จนกว่าจะมีการระบุคิวภายนอก

อย่างไรก็ตามระบบเหล่านี้มีข้อจำกัด หากเครือข่ายตัวดึงดูดมากเกินไปถูกจัดเก็บไว้ในเครือข่ายประสาทเดียวกัน จู่ๆ อาจมีเสียงดังเกินกว่าจะเรียกคืนได้ และความทรงจำทั้งหมดจะถูกลืมทันที

สูญเสียความทรงจำ

เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น ทีมของ Pereira-Obilinovic แนะนำว่าสมองของเราต้องพัฒนากลไกในการสูญเสียความทรงจำเมื่อเวลาผ่านไป เพื่อทดสอบทฤษฎีนี้ทั้งสามคนซึ่งรวมถึง โจนาตัน อัลจาเดฟฟ์ ที่มหาวิทยาลัยชิคาโก และ นิโคลัส บรูเนล ที่ Duke University เครือข่ายประสาทจำลองซึ่งน้ำหนักระหว่างโหนดที่เชื่อมต่อในเครือข่ายตัวดึงดูดจะค่อยๆ ลดลงเมื่อความทรงจำใหม่ถูกประทับ

พวกเขาพบว่าสิ่งนี้ทำให้เครือข่ายดึงดูดรุ่นเก่าเปลี่ยนไปสู่สถานะที่วุ่นวายมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป เครือข่ายเหล่านี้มีรูปแบบที่ผันผวนเร็วขึ้น รูปแบบของสัญญาณการยิงเหล่านี้ไม่เคยเกิดขึ้นซ้ำอย่างสมบูรณ์ และสามารถอยู่ร่วมกับเครือข่ายตัวดึงดูดที่ใหม่กว่าและเสถียรได้ดีกว่ามาก ในที่สุด ความสุ่มที่เพิ่มขึ้นนี้ทำให้เครือข่ายตัวดึงดูดรุ่นเก่าจางหายไปเป็นสัญญาณรบกวนแบบสุ่ม และลืมความทรงจำที่มี

โดยรวมแล้ว นักวิจัยหวังว่าทฤษฎีของพวกเขาจะช่วยอธิบายว่าจิตใจของเราสามารถรับข้อมูลใหม่ๆ ได้อย่างไร ในราคาที่สูญเสียความทรงจำเก่าๆ ข้อมูลเชิงลึกของพวกเขาสามารถช่วยให้นักประสาทวิทยาเข้าใจได้ดีขึ้นว่าสมองของเราจัดเก็บและเรียกคืนความทรงจำอย่างไร และเหตุใดจึงจางหายไปตามกาลเวลา

งานวิจัยได้อธิบายไว้ใน การทบทวนทางกายภาพ X.

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก โลกฟิสิกส์