Možgani prilagajajo stopnjo učenja glede na okolje
Vsakič, ko dobimo povratne informacije, možgani posodobijo svoje znanje in vedenje kot odgovor na spremembe v okolju. Če pa v okolju obstaja negotovost ali nestanovitnost, je treba celoten postopek prilagoditi.
V novi študiji so raziskovalci iz Dartmoutha odkrili, da za vse, kar počnemo, ni enotne stopnje učenja, saj si možgani lahko sami prilagodijo stopnjo učenja s pomočjo sinaptičnega mehanizma, imenovanega metaplastičnost.
Ugotovitve ovržejo teorijo, da se možgani vedno obnašajo optimalno. Dolgo se je mislilo, kako možgani prilagajajo učenje, ki ga vodi možganski sistem nagrajevanja in njegov cilj optimiziranja nagrad, pridobljenih iz okolja, ali bolj kognitiven sistem, odgovoren za učenje strukture okolja.
Ugotovitve študije so objavljene v Nevron.
Raziskovalci pojasnjujejo, da so sinapse povezave med nevroni v možganih in so odgovorne za prenos informacij z enega nevrona na drugega.
Ko gre za izbiro pri ocenjevanju potencialnih nagrad, je vaša naučena vrednost določene možnosti, ki odraža, kako vam je nekaj všeč, shranjena v določenih sinapsah. Če dobite pozitivne povratne informacije po izbiri določene možnosti, možgani povečajo vrednost te možnosti, tako da s tem povezane sinapse postanejo močnejše.
Če so povratne informacije negativne, postanejo te sinapse šibkejše. Sinapse pa se lahko tudi spremenijo, ne da bi spremenile način prenosa informacij s postopkom, imenovanim metaplastičnost.
Prejšnje študije so pokazale, da se možgani za prilagoditev stopnje učenja zanašajo na namenski sistem za spremljanje negotovosti v okolju. Avtorji te študije pa so ugotovili, da samo metaplastičnost zadostuje za natančno prilagajanje učenja glede na negotovost glede nagrade v določenem okolju.
»Eden najbolj zapletenih problemov pri učenju je, kako se prilagoditi negotovosti in hitrim spremembam, ki se dogajajo v okolju. Zelo razburljivo je ugotoviti, da lahko sinapse, najpreprostejši računski elementi v možganih, nudijo zanesljivo rešitev za takšne izzive, «je povedala dr. Alireza Soltani, docentka za psihološke in možganske vede.
"Seveda takšni preprosti elementi morda ne bodo dali optimalne rešitve, vendar smo ugotovili, da lahko model, ki temelji na metaplastičnosti, bolje razloži resnično vedenje kot modeli, ki temeljijo na optimalnosti," je dodal.
Ta študija dokazuje, da se je učenje mogoče prilagoditi samemu sebi in ne zahteva izrecne optimizacije ali popolnega poznavanja okolja. Avtorji predlagajo možne praktične posledice svojih ugotovitev.
Za vedenjske anomalije, kot je zasvojenost, kjer se sinapse morda ne bodo prilagodljivo prilagodile, bodo morda potrebne bolj skrbno oblikovane povratne informacije, da bo sistem spet postal plastičen, kar ponazarja, kako lahko ima metaplastičnost širši pomen.
Vir: Dartmouth College / EurekAlert
