دانشمندان برای اولین بار مشاهده کرده‌اند که چگونه مغز چندین نسخه از رویداد‌ها را به طور همزمان "در ذهن نگه می‌دارد"

به گزارش مجله خبری نگار، دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست کشف کرده‌اند که موش‌ها «بازنمایی‌های» عصبی متمایزی از فرضیه‌های مختلف در مغز خود ایجاد می‌کنند. این اولین تأیید تجربی است که مغز می‌تواند به طور همزمان چندین نسخه از واقعیت را پردازش کند و نسخه‌ای را انتخاب کند که به نظر می‌رسد به هدف مورد نظر منجر می‌شود. این مطالعه در مجله Nature Neuroscience منتشر شده است.

وقتی در جستجوی مکانی آشنا هستیم، اما جزئیات آن کاملاً مشخص نیست - مثلاً در میان انبوهی از ساختمان‌های آجری یکسان - مغز می‌تواند چندین گزینه ممکن را همزمان در ذهن ما نگه دارد: "آیا این ساختمان مناسب است؟ یا ساختمان پایین خیابان؟ " معلوم می‌شود که این توانایی "جهت‌یابی ذهنی" مختص انسان‌ها نیست.

تیم پروفسور مارک هارنت عملکرد ناحیه‌ای از مغز به نام قشر رترواسپلنیال را بررسی کردند. این ناحیه با جهت‌یابی مرتبط است و اطلاعات را از قشر بینایی، هیپوکامپ و سایر نواحی مغز دریافت می‌کند.

موش‌ها در یک هزارتوی دایره‌ای با ۱۶ دهانه در اطراف محیط قرار داده شدند. فقط یکی از آنها پاداش ارائه می‌داد و آنها مجبور بودند با استفاده از نقاط نورانی روی زمین جهت‌یابی کنند. بعداً، این کار چالش برانگیزتر شد: دو نقطه یکسان ظاهر شد و فقط نقطه‌ای که در جهت خلاف عقربه‌های ساعت قرار داشت، پاداش را نشان می‌داد. اما موش هرگز هر دو نقطه را همزمان نمی‌دید - باید با به خاطر سپردن مسیری که طی کرده بود و جهت حرکتش، بفهمد که کجاست.

محققان هنگام انجام این کار، فعالیت نورونی را در قشر خلفی طحال بررسی کردند. آنها دریافتند که در لحظات عدم اطمینان - زمانی که موش هنوز مطمئن نبود کدام نقطه مسیر به پاداش منجر می‌شود - دو الگوی متمایز از فعالیت در مغز شکل می‌گیرد. هر کدام با یکی از فرضیه‌های ممکن مطابقت دارند: "من اینجا هستم" یا "من آنجا هستم". وقتی اطلاعات کافی برای تصمیم‌گیری در دسترس قرار گرفت، هر دو الگو به الگویی که مربوط به گزینه صحیح است، تبدیل شدند. بنابراین، مغز موش صرفاً گزینه‌ها را "ذخیره" نمی‌کرد - بلکه به طور فعال از آنها برای محاسبه نحوه رسیدن به هدف استفاده می‌کرد.

جالب اینجاست که «بازنمایی‌های دوگانه» مشابهی قبلاً در کار یک شبکه عصبی مصنوعی که برای حل یک کار مشابه آموزش دیده بود، مشاهده شده است. مقایسه‌ها نشان داده‌اند که در مغز موش، فعالیت نیز به صورت شبکه‌های عصبی کاملاً متصل سازماندهی می‌شود - شبیه به «واحد‌های هوشمند» که می‌توانند به طور انعطاف‌پذیر بین گزینه‌ها تغییر کنند.

نویسندگان معتقدند که این کشف نه تنها می‌تواند به ما در درک بهتر چگونگی حل مسائل پیچیده توسط مغز کمک کند، بلکه می‌تواند توسعه سیستم‌های هوش مصنوعی را که قادر به مدیریت اطلاعات نامشخص به همان روشی هستند که موجودات زنده انجام می‌دهند، پیش ببرد.