Mind Rewind: Brains Run In Reverse

{h1}

Cuando nos enfrentamos a una nueva tarea de aprendizaje, nuestros cerebros reproducen eventos hacia atrás, como un video en rebobinado.

Cuando nos enfrentamos a una nueva tarea de aprendizaje, nuestros cerebros reproducen los eventos al revés, como un video en rebobinado, sugiere un nuevo estudio.

Este tipo de reproducción inversa también se usa en la investigación de inteligencia artificial para ayudar a las computadoras a tomar decisiones. El hallazgo podría explicar por qué aprendemos las tareas más fácilmente si tomamos descansos de estudio frecuentes: las pausas entre sesiones dan tiempo a nuestro cerebro para revisar la información.

El hallazgo fue detallado en una edición en línea del 12 de febrero de la revista. Naturaleza.

Ratas corriendo

Los investigadores midieron la actividad cerebral en ratas mientras los animales corrían de un lado a otro en una pista lineal. Específicamente, monitorearon una región del cerebro llamada hipocampo, que se sabe que es importante para la memoria y la navegación tanto en ratas como en humanos.

Cuando las ratas completaron una vuelta, se les dio una recompensa de comida. Después de comer, los animales harían una breve pausa antes de comenzar otra vuelta. En apariencia, las ratas no parecían estar haciendo mucho durante estos períodos de descanso. Se inquietarían, arreglarían o permanecerían quietos. Sin embargo, las grabaciones del cerebro contaban una historia diferente. Durante los momentos de descanso, el hipocampo de una rata era un foco de actividad.

A medida que los roedores subían y bajaban por la pista, las células del hipocampo disparaban en ciertos patrones. Esta secuencia de disparo se repetía cuando los animales descansaban, pero en marcha atrás orden. Las repeticiones inversas se repitieron varias veces; Cada repetición tomó solo unos pocos cientos de milisegundos.

"En ese tiempo comprimido, la rata está reproduciendo la pista completa desde donde está hasta el principio", dijo el miembro del equipo del estudio, David Foster, del Instituto de Tecnología de Massachusetts. "Este resultado sugiere que la experiencia inmediata en realidad se recapitula varias veces. El procesamiento que se realiza fuera de la experiencia original puede ser importante para el aprendizaje".

Movimientos de apertura

El hallazgo podría ayudar a explicar cómo las ratas resuelven algo llamado "problema de asignación de crédito temporal". Y debido a que el hipocampo en ratas y humanos realizan muchas de las mismas funciones, el estudio actual sugiere que nuestros cerebros pueden funcionar de la misma manera.

El problema, un dilema clásico en la teoría de la toma de decisiones, es este: si un animal tiene que realizar una secuencia de acciones antes de poder obtener una recompensa, ¿cómo puede saber qué acciones fueron finalmente importantes y cuáles no? Las acciones realizadas justo antes de obtener la recompensa son fáciles de identificar como importantes, pero ¿qué sucede con las acciones realizadas al comienzo de la secuencia? ¿Cuáles de esos eran importantes?

Richard Sutton, científico informático de la Universidad de Alberta, Canadá, que no participó en el estudio, compara el problema con el juego de backgammon por primera vez.

"¿Cómo evalúas el movimiento de apertura si aún no sabes cómo jugar?" él dijo.

En los campos de la informática y la inteligencia artificial, el problema de la asignación de créditos temporales se resuelve haciendo que las máquinas funcionen. hacia atrás, repetir eventos a la inversa y asignar más crédito a las acciones cerca del final de una secuencia que a aquellas al principio.

"Usted sabe que el movimiento final fue lo correcto, por lo que puede enviar esa información a través del conjunto de acciones que se llevaron a cabo hasta el estado final", dijo Foster en una entrevista telefónica.

Si la reproducción inversa también tiene lugar en humanos, podría explicar por qué las horas de trabajo antes de un examen no suelen funcionar. El nuevo hallazgo sugiere que nuestros cerebros aprenden mejor cuando hay pausas frecuentes entre las sesiones de estudio; durante estos descansos, nuestro cerebro revisa inconscientemente la nueva información varias veces, lo que facilita el memorizar cuando llega el momento.

Cómo la reproducción inversa conduce al aprendizaje.

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que la liberación de la molécula química dopamina es una parte importante del sistema de recompensa del cerebro. La liberación de este neurotransmisor nos inunda con sentimientos de alegría y nos motiva a realizar ciertas actividades.

Cuando este conocimiento se combina con la nueva sugerencia de que nuestros cerebros pueden reproducir nuevas experiencias a la inversa, surge un posible mecanismo para el aprendizaje, dijo Foster.

Los investigadores plantean la hipótesis de la existencia de un "área de valor" especial del cerebro donde las señales de dopamina y las señales de reproducción inversa se emparejan. Si la señal de dopamina se descompone con el tiempo, lo que significa que es más fuerte al principio de la transmisión que al final, entonces podría suceder lo siguiente:

Como una señal de reproducción inversa se reproduce en el área de valores del cerebro, se asocia con el comienzo de una señal de dopamina fuerte; A medida que continúa la reproducción, la señal de dopamina se debilita. En este escenario, las acciones tomadas cerca del comienzo de un evento de reproducción inversa serán más importantes para un organismo que las acciones tomadas más adelante.

Indirectas en psicología.

Sutton dijo que no se sorprendería si la reproducción inversa ocurriera tanto en animales como en máquinas. En todo caso, dijo, este mecanismo había sido sospechado durante mucho tiempo de los primeros experimentos psicológicos, como los experimentos clásicos de acondicionamiento con perros de Ivan Pavlov.

"Pavlov tocó el timbre y le dio al perro el bistec y después de un rato, solo tocar el timbre fue gratificante", dijo Sutton. WordsSideKick.com. "Así que de alguna manera funcionó hacia atrás desde el filete hasta la campana".

Foster está de acuerdo, pero agregó que el estudio actual sugiere que hacemos trenes de asociaciones que van mucho más atrás de lo que se pensaba anteriormente.

"Los animales tardan varios segundos en correr, por lo que esta repetición podría enviar esa información a través de varias etapas y recompensar una larga secuencia de acciones", dijo Foster. "Es esa secuencia larga que es nueva".

El estudio actual analizó específicamente el aprendizaje espacial; sin embargo, en ratas, y probablemente también en humanos, el hipocampo también participa en otros tipos de aprendizaje.

"Entonces [la reproducción inversa] podría muy bien ser un mecanismo para tratar con una amplia variedad de información, no solo espacial", dijo Foster.

  • Científicos: aprendes sin saberlo
  • Clave para una buena memoria: predice lo que necesitas recordar
  • Un estudio muestra que tus pensamientos realmente están dispersos
  • Invierno se encoge Ratones Cerebros

Suplemento De Vídeo: Songs Played Backwards Have Hidden Meanings.




ES.WordsSideKick.com
Reservados Todos Los Derechos!
La Reproducción De Cualquier Permitió Sólo Prostanovkoy Enlace Activo Al Sitio ES.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ES.WordsSideKick.com