MY.UAНовини
Вчені відкривають прихований мозковий контур, який формує кожне рішення
Вчені відкривають прихований мозковий контур, який формує кожне рішення

Вчені відкривають прихований мозковий контур, який формує кожне рішення

Ваш мозок постійно жонглює сенсорною інформацією, щоб прийняти рішення за частки секунди, але як?

Нова модель латентної схеми, розроблена дослідниками Прінстона, показує, що невеликі групи нейронів діють як ватажки, що приймають рішення, спрощуючи складну нейронну діяльність. Це відкриття не тільки проливає світло на стан психічного здоров’я, але також може покращити ШІ, зробивши машини розумнішими в обробці інформації, як і люди.

Нове розуміння процесу прийняття рішень мозком

Нова математична модель допомагає вченим зрозуміти, як мозок обробляє різні типи інформації, наприклад картини та звуки, коли приймає рішення. Розроблене нейробіологами Прінстона, це дослідження може зрештою покращити наше розуміння збоїв у роботі мозкових ланцюгів при таких неврологічних розладах, як хвороба Альцгеймера. Це також може сприяти розвитку штучного інтелекту, роблячи такі технології, як Alexa та безпілотні автомобілі, більш ефективними. Висновки були опубліковані 10 лютого в журналі Nature Neuroscience.

Комплексний акт балансування сенсорної інформації

Щоденне прийняття рішень залежить від здатності мозку обробляти декілька сенсорних сигналів одночасно. Уявіть, що ви йдете на роботу: ви бачите, що сигнал на пішохідному переході стає зеленим, що означає, що переходити можна безпечно. Коли ви робите крок вперед, лунає сирена швидкої допомоги, змушуючи вас зупинитися. Ваш мозок швидко сортує цю суперечливу інформацію, допомагаючи вам зробити найбезпечніший вибір.

Те, як мозок жонглює суперечливою та пов’язаною сенсорною інформацією, такою як кольорові сигнали та гучні сирени, і приймає розумне рішення, давно вивчено, але досі залишається загадкою.

Префронтальна кора головного мозку: центр прийняття рішень у мозку

Одна з областей мозку, яка має вирішальне значення для прийняття рішень, — це префронтальна кора головного мозку, яка розташована відразу за очима і вважається епіцентром вищого пізнання.

Попередні дослідження показали, що реакція окремих клітин головного мозку в префронтальній корі під час прийняття рішень є багатогранною та складною. Наприклад, нейрон у префронтальній корі може спрацьовувати лише у відповідь на зелене світло світлофора, коли автомобіль блокує пішохідний перехід. Однак уніфіковане розуміння того, як клітини мозку в префронтальній корі обробляють сенсорну інформацію, як-от сигнали світлофора, а потім генерують поведінкові результати, як-от рішення пройти по дорозі, уникло дослідників.

Новий математичний підхід: модель латентного контуру

Раніше використовувалися різні математичні підходи, щоб спробувати зрозуміти ланцюгові механізми, що зв’язують нервову динаміку з поведінковими результатами, кожен зі своїми обмеженнями. Один підхід зосереджений на рекурентних нейронних мережах, типу моделі нейронних ланцюгів, яка складається з багатьох рекурентно з’єднаних одиниць. Рекурентні нейронні мережі можна навчити виконувати завдання прийняття рішень, але щільність їхніх рекурентних зв’язків ускладнює їх інтерпретацію.

У своїй недавній статті дослідник Крістофер Ленгдон, доктор філософії, і доцент кафедри нейронаук Тетяна Енгель, доктор філософії, пропонують нову математичну структуру для кращого пояснення процесу прийняття рішень, яка називається моделлю прихованої схеми.

Підхід «лідера» до нейронної активності

Замість складної рекурентної моделі нейронної мережі Ленгдон і Енгель пропонують підхід типу дерев замість підходу лісу. Щоб отримати сенс у великій мережі мозкової активності та спробі зрозуміти, як на поведінку кожної клітини впливає інша, можливо, лише кілька ватажків нервових клітин можуть пояснити діяльність цілого натовпу та вплинути на прийняття рішень, що нейробіологи називають «низькомірним» механізмом.

Читайте також -  Розкрито прихований перемикач страху у мозку людини

«Мета дослідження полягала в тому, щоб зрозуміти, чи працюють низьковимірні механізми всередині великих рекурентних нейронних мереж», — сказав Ленґдон.

Тестування моделі: експеримент із прийняття рішень

Щоб перевірити свою гіпотезу, Ленгдон і Енгель спочатку застосували свою нову модель до рекурентних нейронних мереж, навчених виконувати контекстно-залежне завдання прийняття рішень. Завдання, яке виконують люди, мавпи чи комп’ютери, починається з форми на екрані (квадрат чи трикутник, контекстна підказка), за якою йде рухома сітка (сенсорна підказка). Виходячи з форми, учасника просять повідомити або про колір (червоний проти зеленого), або про рух (ліворуч проти правого) рухомої сітки.

Прихований механізм перемикання мозку

Використовуючи свою нову модель, Ленгдон і Енгель виявили, що коли рух є важливою ознакою для відстеження учасників, клітини префронтальної кори головного мозку, які обробляють форму, відключають сусідні клітини, які звертають увагу на колір. Протилежне було правдою, коли попросили відрізнити червоний від зеленого.

«Було дуже захоплююче знайти інтерпретований конкретний механізм, який ховається у великій мережі», — сказав Ленґдон.

Перевірка прогнозів моделі

Модель латентної схеми робить прогнози щодо того, як має змінитися вибір, коли сила зв’язків між різними латентними вузлами змінюється. Це потужно, оскільки дозволяє дослідникам перевірити, чи справді потрібна латентна структура підключення для підтримки виконання завдання. Дійсно, автори виявили, що продуктивність завдання постраждала передбачуваним чином при видаленні певних з’єднань у схемі.

«Класна річ у нашій новій роботі полягає в тому, що ми показали, як ви можете перенести всі ті речі, які ви можете робити за допомогою схеми, у велику мережу», — сказав Ленґдон. «Коли ви вручну створюєте маленьку нейронну схему, ви можете зробити багато речей, щоб переконати себе, що ви її розумієте. Ви можете грати зі з’єднаннями та вузлами збурень, і мати певне уявлення про те, що має статися з поведінкою, коли ви граєте зі схемою таким чином».

Людський мозок, у якому більше нейронів, ніж зірок у Чумацькому Шляху , надзвичайно складний. Однак ця нова модель латентної схеми відкриває нові можливості для виявлення механізмів, які пояснюють, як зв’язок між сотнями клітин мозку призводить до обчислень, які змушують людей робити різні вибори.

Наслідки для психічного здоров’я та ШІ

Проблеми з прийняттям рішень є ознакою кількох складних розладів психічного здоров’я, починаючи від депресії до синдрому дефіциту уваги та гіперактивності. Розкриваючи математичні обчислення, які виконує мозок, щоб допомогти людям приймати рішення, ці висновки можуть допомогти краще зрозуміти ці складні умови та підвищити здатність приймати рішення за допомогою технологій від цифрових помічників, таких як Alexa, до безпілотних автомобілів. Однак перші кроки передбачають застосування цієї нової моделі до інших завдань прийняття рішень, які зазвичай використовуються в лабораторії.

«Багато завдань із жорстко контрольованого прийняття рішень, які вивчають експериментатори, я вважаю, що вони, ймовірно, мають відносно прості приховані механізми», — сказав Ленґдон. «Я сподіваюся, що ми зможемо почати шукати ці механізми зараз у цих наборах даних».

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Європейці змінюють стратегію військової допомоги Україні – WP
Факти ICTV
2025-04-20T21:57:59Z
Росіяни накопичують сили у Курській області: яка загроза для Сумщини
ТСН
2025-05-02T08:21:39Z
Норвезькі розробники представили новітній безпілотник GRIFF 60 для Сил оборони України
InternetUA
2025-05-02T08:16:37Z
Не тільки РЕБ та ППО: є ще один дієвий метод захисту прифронтових міст від FPV-дронів
24tv
2025-05-02T08:15:42Z
"Сваряться, куди повзти": двоголова королівська змія стала зіркою зоомагазина
Telegraf
2025-05-02T08:09:01Z
У столиці відкрили кабінет сексуальної реабілітації для військових
Khreschatyk
2025-05-02T08:03:35Z
Пентагон успішно випробував секретну гіперзвукову ракету Dark Eagle
InternetUA
2025-05-02T08:03:23Z
Мін’юст завершив технічний етап створення Реєстру депортованих дітей
Детектор М
2025-05-02T08:00:58Z
США відправили до України списані F-16 — The War Zone
ТСН
2025-05-02T07:54:31Z
Відомий гуморист Жогло відверто розповів про виховання сина з аутизмом: "Чудес не існує"
TSN
2025-05-02T08:21:00Z
Настя Каменських чесно відповіла, чи розлучилася вона з Потапом
ТСН
2025-05-02T08:12:15Z
Зірка "Ліги сміху" Люленов ледь не зірвався з даху багатоповерхівки: що трапилося
TSN
2025-05-02T08:06:32Z
На фронті загинув актор Дніпровського молодіжного театру Максим Ковтун
ГЛАВКОМ NET
2025-05-02T08:04:14Z
Штучний інтелект «воскресить» Агату Крісті: що вона робитиме
ГЛАВКОМ NET
2025-05-02T07:51:22Z
"Ми дуже утискаємося": гурт Ziferblat зізнався, скільки коштів витрачає для участі у "Євробаченні"
Фокус
2025-05-02T07:51:11Z
Найпопулярніший детективний мінісеріал на Netflix, який можна подивитись всього за один вечір
24tv
2025-05-02T07:51:04Z
Коли і де дивитися Євробачення 2025: підбірка пісень всіх учасників
VGorode
2025-05-02T07:51:02Z
Мовчунка Стоцька приголомшила схожістю своєї дочки з путіністом Кіркоровим
GlavRed
2025-05-02T07:51:00Z
Китайські науковці випробували неядерну водневу бомбу
ГЛАВКОМ NET
2025-04-20T19:57:49Z
Могли розкрадати "Мотор Січ": сина Богуслаєва затримали в Монако
24tv
2025-05-02T08:24:28Z
Ізраїль завдав авіударів поблизу президентського палацу в Сирії
УкраинФорм
2025-05-02T08:21:04Z
Залишилось 5 кілометрів до кордонів: експерт назвав нову мету Путіна на фронті
GlavRed
2025-05-02T08:19:48Z
У Зеленського з’явилась нова надія: як Трамп змінив позицію щодо України та Путіна
TSN
2025-05-02T08:18:43Z
Україна готова до компромісів, але РФ відхиляє всі мирні пропозиції: в ISW пояснили чому
TSN
2025-05-02T08:18:26Z
Ратифікація угоди про надра у ВР: Кабмін зареєстрував законопроєкт
УкраинФорм
2025-05-02T08:15:22Z
Путін змінює стратегію: замість повномасштабного наступу – утримання окупованих територій
Vlasti
2025-05-02T08:15:18Z
Готуються до рішучих дій: Трамп анонсував санкції проти всіх, хто купує нафту в Ірану
24tv
2025-05-02T08:15:00Z
«Небезпечно для ринку». Гетманцев закликав податківців поцікавитися проблемами найбільшого виробника курятини
ГЛАВКОМ NET
2025-05-02T08:18:24Z
В Україні знижується споживання електроенергії
УкраинФорм
2025-05-02T08:18:00Z
Китай оцінює пропозицію США щодо переговорів про імпортні мита
УкраинФорм
2025-05-02T08:03:51Z
Куди варто інвестувати гроші у 2025 році: названо найвигідніші товари
ГЛАВКОМ NET
2025-05-02T08:03:10Z
Соняшником в Україні уже засіяли майже 2,4 млн га
AgroPortal
2025-05-02T07:54:47Z
Угода про надра: США та Україна можуть десятиліття або більше чекати прибутку, — Reuters
Фокус
2025-05-02T07:54:10Z
Значну суму гарантовано. Скільки ви зекономите, якщо перестанете витрачати на дрібниці
Telegraf
2025-05-02T07:51:25Z
Запаси нафти в Україні: де зосереджено найбільше родовищ чорного золота
24tv
2025-05-02T07:51:19Z
У вас точно є бонуси від Vodafone. Як їх перевірити і на що витратити
Telegraf
2025-05-02T07:36:48Z
Атака дронів на Запоріжжя: кількість постраждалих зросла до 30, двоє - у тяжкому стані
УкраинФорм
2025-05-02T08:13:30Z
У Києві до довічного засудили громадянина Узбекистану, який вбив 11 людей
УкраинФорм
2025-05-02T08:09:54Z
Співробітниця Білгород-Дністровського райвідділу поліції збила на переході 7-річну дівчинку
Украина Криминальная
2025-05-02T08:06:17Z
Поблизу Мальти судно з гумодопомогою для Гази атакували дрони, корабель спалахнув – відео
Лига
2025-05-02T07:51:49Z
"Дерева валяться одне за одним": рекордний снігопад накрив Москву та область
24tv
2025-05-02T07:51:15Z
З Німеччини екстрадували українця, підозрюваного у торгівлі людьми
УкраинФорм
2025-05-02T07:48:46Z
Засуджено 56-річну одеситку, яка позбавила життя знайомого
Украина Криминальная
2025-05-02T07:36:29Z
Небезпека під ногами: чому деякі боєприпаси детонують із запізненням
ТСН
2025-05-02T07:36:09Z
Прикривалася дитиною й коригувала удари: мешканка Коростеня виявилася російською агенткою
InternetUA
2025-05-02T07:28:54Z
Скільки полуниці можна з’їсти без шкоди здоров’ю
TSN
2025-05-02T08:21:23Z
11 продуктів, від яких варто відмовитись, щоб схуднути до літа
24tv
2025-05-02T08:06:20Z
Справжній вік серця оцінює МРТ: вчені розробили новий спосіб діагностики
Факти ICTV
2025-05-02T07:54:15Z
Ще корисніший, ніж вважалося: популярний горіх захищає від раку
24tv
2025-05-02T07:21:59Z
Пластик у побутових предметах є причиною 10% смертей від хвороб серця — дослідження
Факти ICTV
2025-05-02T06:09:29Z
Усвідомлені сновидіння – окремий стан свідомості: нове дослідження шокує
TSN
2025-05-02T05:55:05Z
Названо унікальний фрукт, який не дає випадати волоссю: про це необхідно знати кожному
ТСН
2025-05-02T05:54:53Z
Як схуднути після 50 років: меню, безпечний та ефективний план для здоров’я
ТСН
2025-05-02T05:53:55Z
Все, що потрібно знати про вирощування баклажанів — від насіння до щедрого врожаю
ТСН
2025-05-02T05:53:54Z
Вдарять грозові дощі й заморозки -5: синоптик назвав дату серйозного погіршення погоди
GlavRed
2025-05-02T08:24:26Z
Травневі погодні гойдалки: синоптик здивував прогнозом на вихідні
TSN
2025-05-02T08:21:54Z
В окупованому Севастополі вночі пролунала серія вибухів
ТСН
2025-05-02T08:19:28Z
У Житомирі спалахнув полігон з відходами: у місті зачинили школи
24tv
2025-05-02T08:19:04Z
Евакуація з Маріуполя, однолітки-зрадники та квартири "Азову": інтерв'ю з Героєм України Вогом
24tv
2025-05-02T08:06:18Z
У Дніпропетровській області тривога лунатиме лише там де є загроза
360ua.news
2025-05-02T07:57:54Z
Одеська поліція розшукує п’ятьох дітей, які втекли з дитячих закладів
Украина Криминальная
2025-05-02T07:57:46Z
Київська влада збільшила допомогу постраждалим від обстрілів, але є нюанс
ГЛАВКОМ NET
2025-05-02T07:39:30Z
Через ворожі удари по Харківщині одна людина загинула, ще одна — постраждала
Мій Харків
2025-05-02T07:37:35Z
Бур’янів і моху на подвір’ї більше не буде: чим знищити траву між тротуарною плиткою
TSN
2025-05-02T08:21:37Z
Містичний прогноз на травень 2025 року: що руни нам віщують
TSN
2025-05-02T08:21:09Z
Він буде у вашому холодильнику постійно: йоркширський мʼясний паштет – найкраще для перекусу
24tv
2025-05-02T07:51:47Z
Популярний регіон Іспанії відклав збільшення туристичного податку: коли все ж почне діяти
24tv
2025-05-02T07:27:52Z
Китайський гороскоп на завтра 3 травня: Тиграм - плітки, Кроликам - стрес
GlavRed
2025-05-02T07:27:50Z
2 найкращі способи, чим відмити іржу у ванній: від плям навіть сліду не залишиться
GlavRed
2025-05-02T07:27:04Z
Кава Кортадо вдома: Клопотенко поділився тонкощами приготування іспанського напою
Gazeta UA
2025-05-02T07:24:55Z
Як розпізнати розумну людину: вона завжди говорить ці п’ять фраз
TSN
2025-05-02T07:06:52Z
Найкращі сорти огірків для відкритого грунту, які витримають літню спеку
TSN
2025-05-02T07:06:33Z
Колишній клуб Довбика планує повернути українського форварда
24tv
2025-05-02T08:21:33Z
Атлетік зазнав найбільшої поразки в історії клубу на євроарені
Football.ua
2025-05-02T08:19:50Z
Вікенд для гравців збірної України з футболу: що очікує на наших легіонерів
ГЛАВКОМ NET
2025-05-02T08:18:57Z
"Настав час": промоутер Усика несподівано заговорив про закінчення кар'єри українця
24tv
2025-05-02T08:09:43Z
Мадрид не підкорився: Світоліна програла першій ракетці світу
Gazeta UA
2025-05-02T08:09:05Z
Українські стрибуни у воду розпочали виступ у Суперфіналі Кубка світу
УкраинФорм
2025-05-02T08:06:36Z
На війні загинув спортивний журналіст Вʼячеслав Кобржіцький
ГЛАВКОМ NET
2025-05-02T08:06:01Z
Палладіно: Фіорентина може переломити ситуацію у матчі-відповіді з Бетісом
Football.ua
2025-05-02T08:00:36Z
ЗМІ повідомили про розлучення зіркової пари гравців «Ювентуса»
ГЛАВКОМ NET
2025-05-02T07:45:34Z
Раритети за $4 мільйони: на аукціон виставили колекцію вінтажних італійських авто
Фокус
2025-05-02T08:12:36Z
Нові втілення DS4 2025 модельного року – зустрічайте DS4 Pallas та DS4 Etoile
AutoCentre
2025-05-02T07:37:54Z
Знахідка на мільйон доларів: культовий спорткар 60-х простояв 43 роки в гаражі
Фокус
2025-05-02T07:15:09Z
Hyundai готує новий електрокросовер, як альтернативу Ioniq 9
AutoCentre
2025-05-02T07:04:25Z
Позашляховий спорткар: у Києві помітили новий 635-сильний Land Rover за 9 мільйонів
Фокус
2025-05-02T06:27:47Z
Toyota Camry дебютувала у новому спортивному стилі
AutoCentre
2025-05-02T06:10:18Z
Роль автошколи в житті сучасної людини
ТСН
2025-05-02T05:51:20Z
Огляд найдорожчого серійного авто сучасності Bugatti Tourbillon
Топ Жир
2025-05-02T05:24:34Z
Маск відповів на повідомлення WSJ про те, що Tesla шукає йому заміну
InternetUA
2025-05-02T05:19:39Z
Політ до Місяця не вийшов: NASA втратило в космосі зонд за $94 мільйони, що відомо
Фокус
2025-05-02T08:21:46Z
Gemini від Google тепер може редагувати ваші зображення безпосередньо в додатку
24tv
2025-05-02T08:06:22Z
Штучний інтелект та інформаційна війна майбутнього
Лига
2025-05-02T08:03:53Z
Магнітна буря 2 травня яка буде її активність
ТСН
2025-05-02T08:03:50Z
Пристрої Samsung під загрозою витоку особистих даних
InternetUA
2025-05-02T07:46:37Z
На тлі напруженості з OpenAI: Microsoft планує інтеграцію ШІ-моделі Grok від xA
AIN
2025-05-02T07:42:42Z
SpaceX запустила на орбіту ще 28 супутників Starlink
УкраинФорм
2025-05-02T07:36:11Z
Ваш Android шпигує за вами — 4 критичні ознаки цього
InternetUA
2025-05-02T07:28:08Z
Політ до найдорожчого астероїда Сонячної системи: у зонда NASA виникла аварія в космосі
Фокус
2025-05-02T07:27:39Z