Прорывное исследование выяснило, как наш мозг на самом деле учится новому

luckyea77 — 23.04.2025

Для того чтобы выучить слова песни или приготовить по рецепту незнакомое блюдо, наш мозг должен пройти сложный процесс адаптации к новой информации, который затрагивает триллионы синапсов. Новая информация усиливает одни синапсы и ослабевает другие. Нейробиологи выявили многочисленные процессы, вызывающие эту синаптическую пластичность. Однако до сих пор не были ясны правила, по которым действуют адаптирующиеся синапсы. Ученые из США вскрыли ключевые особенности процесса усвоения и фиксации нового в мозге. Полученный ими результат, в частности, указывает на возможность новых подходов к обучению продвинутых моделей ИИ.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего использовали передовую методологию визуализации, чтобы изучить активность синапсов и нейронных клеток мозга мышей во время учебной деятельности. Благодаря возможности наблюдать отдельные синапсы ученые увидели, что нейроны не следуют во время обучения какому-то одному правилу. Оказалось, что отдельные нейроны следуют целому множеству правил, а синапсы в разных регионах выполняют разные правила.

«Обычно синаптическую пластичность считают однородной в пределах мозга, — сказал Уильям Райт, первый автор исследования. — Наше исследование дает более четкую картину того, как меняются синапсы во время обучения. Оно может иметь большое значение для медицины, поскольку многие заболевания мозга связаны с той или иной формой синаптической дисфункции».

Райт и его коллеги обнаружили, что по-отдельности синапсы имеют доступ только к своей собственной «локальной» информации, но в совокупности помогают формировать новое усвоенное поведение. Речь идет о так называемой «проблеме присвоения коэффициентов доверия». Примером может служить деятельность отдельных муравьев, которые работают над определенными задачами, не зная, в чем состоит цель всей колонии.

Открытие того, что нейроны следуют нескольким правилам одновременно, застало исследователей врасплох. Оно фундаментальным образом меняет понимание деятельности мозга в процессе решения проблемы присвоения коэффициентов доверия, пишет EurekAlert.

Открытие может помочь прогрессу во многих областях — от лечения расстройств мозга и поведения до искусственного интеллекта. Кроме того, оно указывает на возможность новых подходов к обучению продвинутых моделей ИИ.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив