使用机器学习工具来揭示记忆是如何在大脑中编码的
新加坡国立大学N.1健康研究所的研究人员,由新加坡国立大学心理学助理教授Camilo Libedinsky和新加坡国立大学工程创新与设计项目高级讲师Shih-Cheng Yen领导,发现大脑额叶的神经元群体在动态变化的神经活动中包含稳定的短期记忆信息。
这一发现可能会对理解生物如何能够同时进行多种心理活动产生深远的影响,例如使用有限的大脑进行记忆、集中注意力和做出决定。
这项研究的结果发表在杂志上自然通讯2019年11月1日。
绘制额叶的短期记忆
在人类的大脑,额叶在处理短期记忆中起着重要作用。短期记忆保留信息的能力较低。“它通常只能放6到8件物品。举个例子,想想我们在几秒钟内记住一个电话号码的能力——这是短期记忆,”助理教授利本迪斯基解释说。
在这里,新加坡国立大学的研究人员研究了额叶如何代表短期记忆通过测量许多神经元的活动来获取信息。研究人员之前的研究结果表明,如果在记忆维持期间出现分心,它会改变额叶神经元编码记忆的代码。
“这是违反直觉的,因为内存是稳定的,但代码发生了变化。在这项研究中,我们解开了这个谜团。”助理教授利贝金斯基说。使用源自机器学习研究人员表明,稳定的信息可以在不断变化的神经种群代码中找到。
这意味着NUS团队证明了这一点内存信息可以从一群神经元中读出,这些神经元在出现干扰物后会改变它们的代码。
下一个步骤
这个简单的发现具有更广泛的意义,它表明一个神经群体可能包含多种互不干扰的独立类型的信息。助理教授利贝金斯基解释说:“这可能是表现出认知灵活性的生物的一个重要特性。”
研究人员目前正在扩展这些研究,以探索大脑的多个区域如何相互作用,以传递和处理不同类型的信息。这可以通过在生物网络中测量和模拟模拟其功能的人工神经网络之间的相互作用来实现。研究人员也在探索不健康大脑中的这些过程,比如痴呆症患者。
进一步探索