เพื่อเรียนรู้เส้นทางของเรารอบเมืองใหม่เรามักจะใช้แผนที่และสถานที่สำคัญเพื่อค้นหาเส้นทางที่รวดเร็วและน่าเชื่อถือที่สุดระหว่างสองสถานที่ ตอนนี้การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าสมองของเราอาจใช้กระบวนการที่คล้ายกันเพื่อ "นำทาง" ระหว่างแนวคิดที่เกี่ยวข้อง
นักวิจัยได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อตรวจสอบว่าสมองแสดงถึงข้อมูลทั้งเชิงพื้นที่และความหมายได้อย่างไร หลังรวมถึงความรู้เกี่ยวกับความหมายและความสำคัญของผู้คนสถานที่และสิ่งต่าง ๆ ที่แตกต่างกัน กิจกรรมสมองที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อมีคนเห็นบุคคลสถานที่หรือสิ่งของในเวลาจริงและเมื่อพวกเขาจำได้ในก-
แบบจำลองแสดงให้เห็นว่าข้อมูลเชิงพื้นที่และความหมายสามารถแสดงได้อย่างไรในภูมิภาคเดียวกันของสมอง - และสิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าสมองสามารถจัดการข้อมูลทั้งสองประเภทในรูปแบบเดียวกันนักวิทยาศาสตร์รายงานวันที่ 10 มีนาคมในวารสารPNAs-
สมองสองส่วนที่มุ่งเน้นไปที่หน่วยความจำและการนำทาง -และเยื่อหุ้มสมองชั้นใน - ทั้งสองมีเซลล์ประสาทที่ยิงเมื่อผู้คนเคลื่อนผ่านสภาพแวดล้อมทางกายภาพของพวกเขา พวกเขายังมีเซลล์ประสาทที่ยิงเพื่อตอบสนองต่อแนวคิดหรือความคิดบางอย่างรู้จักกันในชื่อเซลล์แนวคิด- สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยสงสัยว่ากระบวนการคิดเหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกัน
ที่เกี่ยวข้อง:
"การเป็นตัวแทนเชิงพื้นที่และการเป็นตัวแทนแนวคิดและการคำนวณเชิงความหมายและการคำนวณเชิงพื้นที่ดูเหมือนจะแตกต่างกันมาก" ผู้ร่วมเขียนการศึกษาTatsuya Hagaนักประสาทวิทยาเชิงคอมพิวเตอร์ที่สถาบันเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารแห่งชาติในญี่ปุ่นกล่าวกับ Live Science การคำนวณความหมายและเชิงพื้นที่หมายถึงวิธีการที่สมองและคอมพิวเตอร์ประมวลผลข้อมูลในอาณาจักรที่แยกต่างหากเหล่านี้
“ อย่างไรก็ตามมีการเชื่อมต่อระหว่างสองสิ่งที่แตกต่างกัน” ฮากากล่าว "บางทีสมองโดยเฉพาะอย่างยิ่งฮิปโปแคมปัสและเยื่อหุ้มสมอง entorhinal ใช้หลักการหนึ่งในการคำนวณหลายสิ่งรวมถึง-
Haga และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เลียนแบบฟังก์ชั่นบางอย่างในฮิบโปเพื่อแสดงให้เห็นว่าวิธีการคิดเหล่านี้เกี่ยวข้องกันอย่างไร โมเดลรวมฟังก์ชั่นสองฟังก์ชั่นที่ช่วยควบคุมวิธีการที่ฮับประมวลผลเปลี่ยนจากที่หนึ่งหรือความคิดอื่น: การเป็นตัวแทนของผู้สืบทอดซึ่งทำนายความน่าจะเป็นที่จะย้ายจากพื้นที่ทางกายภาพหนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่งและการฝังคำซึ่งจับความสัมพันธ์ระหว่างคำ
จากนั้นทีมขอให้แบบจำลองของพวกเขานำทางพื้นที่ทางกายภาพหรือแนวคิดจำลอง พื้นที่ "ทางกายภาพ" เป็นโครงสร้างจำลองบางครั้งมีห้องแยกต่างหากในขณะที่พื้นที่แนวคิดเกี่ยวข้องกับการสำรวจ "ระยะทาง" เชิงเปรียบเทียบระหว่างคำที่เกี่ยวข้องโดยใช้การเปรียบเทียบ
ในการตอบสนองต่องานเหล่านี้แบบจำลองได้สร้างรูปแบบที่คล้ายกับกิจกรรมของเซลล์ประสาทสองชนิดในฮิบโปและเยื่อหุ้มสมองชั้นใน: หนึ่งเกี่ยวข้องกับการรับรู้เชิงพื้นที่และอีกคนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการจดจำแนวคิด
ที่เกี่ยวข้อง:
ทีมแสดงให้เห็นว่าอัลกอริทึมเดียวกันที่สามารถใช้ในการนำทางพื้นที่เสมือนสามารถจับความสัมพันธ์ระหว่างแนวคิดที่เกี่ยวข้องเช่นประเทศและเมืองหลวงของพวกเขา ในตัวอย่างนี้เพื่อนำทางจากแนวคิดของ "ฝรั่งเศส" ไปจนถึง "เบอร์ลิน" แบบจำลองสามารถเปิดใช้งานเซลล์แนวคิดสำหรับเมืองหลวงซึ่งจะนำมันมาจาก "ฝรั่งเศส" ถึง "ปารีส" จากนั้นเปิดใช้งานเซลล์เพิ่มเติมที่เป็นตัวแทน "เยอรมนี" ซึ่งจะนำไปสู่ "เบอร์ลิน"
"เมื่อคุณพยายามนำทางเมืองเขาวงกตคุณต้องมีแผนที่บางอย่างที่มีสถานที่สำคัญและทิศทาง"Rob Mokนักประสาทวิทยาเชิงคอมพิวเตอร์ที่ Royal Holloway, University of London ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวกับ Live Science "และความคิดก็คือคุณสามารถทำได้เมื่อคุณคิดเช่นกัน"
แบบจำลองสามารถใช้การเปรียบเทียบต่าง ๆ เพื่อเอาชนะระยะทางเปรียบเทียบระหว่างแนวคิดความหมายที่แตกต่างกัน
"ถ้าฉันคิดถึงสุนัขฉันจะไป 'แมว' ได้อย่างไรหรือฉันจะไป 'ราชา' ได้อย่างไร?" Mok กล่าว "สิ่งเหล่านี้เป็นทิศทางที่แตกต่างกันและคุณอาจต้องนำทางในวิธีที่แตกต่างกันเพื่อไปที่นั่น"
แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ใหม่แสดงวิธีหนึ่งที่เป็นไปได้อาจประมวลผลข้อมูลทั้งเชิงพื้นที่และความหมาย อย่างไรก็ตามไม่มีใครแสดงให้เห็นว่าสมองที่เกิดขึ้นจริงเรียนรู้และประมวลผลข้อมูลในลักษณะเดียวกับที่โมเดลทำหรือไม่
Haga บอกกับ Live Science ว่าเขาหวังที่จะตรวจสอบกลไกทางชีวภาพนี้ในการทำงานในอนาคตโดยใช้แบบจำลองที่คล้ายกับสมองชีวภาพมากขึ้น
