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
Каннибализм по-европейски: ученые раскрыли жуткую правду в польской пещере
Фокус
2025-02-11T19:57:13Z
Patapon 3 готовится выйти на PlayStation 5 и PlayStation 4 — ждём в PlayStation Plus
GameMag
2025-02-11T19:39:24Z
"Прекрасно справился с задачей": Харрисон Форд высоко оценил работу Троя Бейкера в Indiana Jones and the Great Circle
GameMag
2025-02-11T19:27:12Z
Неожиданная находка на месте императорского дворца: археологи сделали невероятное открытие
Фокус
2025-02-11T19:06:59Z
Все действия и бездействие игроков в The Blood of Dawnwalker от создателей "Ведьмака 3" будут иметь серьезные последствия
GameMag
2025-02-11T18:57:33Z
Создатели Gotham Knights хотят взяться за крупный проект по мотивам "Игры престолов"
GameMag
2025-02-11T18:01:56Z
Кому завтра будут выключать свет: появились графики
Gazeta UA
2025-02-11T17:33:34Z
Покажут много игр для PlayStation 5: Первая в 2025 году презентация State of Play от Sony пройдёт ночью 13 февраля
GameMag
2025-02-11T16:37:06Z
Мчатся на гиперскорости: ученые обнаружили необычные звезду и планету
ZN UA
2025-02-11T16:30:36Z
Выращивание рассады: какую культуру специалисты советуют не ставить на подоконник, сделайте только хуже
TSN
2025-02-11T19:21:56Z
Гороскоп на 12 февраля 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
2025-02-11T18:54:50Z
В Буковеле открыли аквапарк "Мавка": что предлагают посетителям и сколько стоит отдых
Telegraf
2025-02-11T18:00:40Z
5 причин, почему в доме должен быть умный пылесос
Marie Claire
2025-02-11T17:31:52Z
Подарки для мужчины на 14 февраля: 10 идей, которые точно запомнятся
Comments UA
2025-02-11T17:00:31Z
Снежная Луна 12 февраля 2025: что нам принесет это полнолуние
Фокус
2025-02-11T17:00:22Z
Гороскоп на среду 12 февраля 2025 года
UAToday
2025-02-11T16:03:44Z
Увеличете урожай: чем обработать фруктовые деревья до наступления весны
Gazeta UA
2025-02-11T15:34:51Z
Опасные места для микроволновки: почему нельзя ставить её рядом с холодильником
UAToday
2025-02-11T15:03:25Z
Осужденный мобилизовался в ВСУ, чтобы сбежать: суд решил его судьбу
Политека
2025-02-11T20:00:20Z
Автомобиль Кабмина попал в ДТП в Киеве
Telegraf
2025-02-11T19:48:18Z
В Кривом Роге прозвучал мощный взрыв: первые подробности
Telegraf
2025-02-11T19:36:45Z
Скандал в Укроборонпроме: чиновников разоблачили на хищении более 107 млн гривен
Comments UA
2025-02-11T19:16:52Z
На Сицилии боссы мафии пытались возродить Коза ностру: полиция задержала более 180 мафиози
Фокус
2025-02-11T19:00:25Z
Буянил и бросился на нож: суд приговорил отца за случайное убийство сына
Telegraf
2025-02-11T18:21:06Z
Вооруженный мужчина пытался ворваться в здание министерства во Франции
Европейская правда
2025-02-11T17:48:50Z
На Ровенщине напали на работников ТЦК
Апостроф
2025-02-11T16:27:48Z
Схема побега из воинской части: у работника ТЦК обнаружили золотые слитки
Comments UA
2025-02-11T14:12:52Z
Беринчик и Дэвис провели первую битву взглядов перед титульным боем
ZN UA
2025-02-11T19:39:18Z
"Один удар - это единственный шанс": легендарный Коллина предложил изменить правила футбола
Gazeta UA
2025-02-11T17:39:42Z
Известный украинский футболист вернулся в итальянский клуб
ZN UA
2025-02-11T16:16:26Z
"Принцип справедливости": Италия допустила Z-лыжника к соревнованиям
Telegraf
2025-02-11T15:54:48Z
Бывшую украинскую спортсменку осудили за поддержку армии РФ
Корреспондент
2025-02-11T15:06:56Z
Переобулся: компания известного футболиста зарегистировала свой бренд в России
Comments UA
2025-02-11T13:48:33Z
Известный журналист завел в тупик Андрея Шевченко. Что он у него спросил?
Telegraf
2025-02-11T13:30:26Z
Менеджер Фьюри выбрал соперника для Чисоры - это не Усик
Корреспондент
2025-02-11T12:45:25Z
Портер: Усик является лучшим боксером последних двух поколений
Корреспондент
2025-02-11T12:45:23Z
Армия РФ начала резко приближаться к важному городу на Донбассе: ситуация становится угрожающей
Comments UA
2025-02-11T19:39:40Z
Мощные взрывы потрясли Кривой Рог: что известно о последствиях удара баллистикой
Comments UA
2025-02-11T19:21:37Z
Такого россияне не ожидали: ВСУ сломали планы РФ на Покровском направлении. ФОТО
Новости Украины
2025-02-11T19:18:13Z
Упадок тотальный: оккупированной Луганщине грозит большой коллапс
Comments UA
2025-02-11T18:51:49Z
Таро гороскоп на завтра: кому следует быть очень осторожным
Comments UA
2025-02-11T18:30:39Z
Вот, во что Россия превратила Донецк. ВИДЕО из оккупированного города
Новости Украины
2025-02-11T18:30:32Z
Ситуация на фронте на вечер 11 февраля
UAToday
2025-02-11T18:27:18Z
Одесская полиция хочет потратить более 2 млн на мигалки и сирены: объявлен тендер
Telegraf
2025-02-11T18:12:35Z
Оккупанты жестоко ударили по Сумщине: что известно о последствиях
Comments UA
2025-02-11T18:03:54Z
"Мечта сбудется моя… снова в Праге я": Олег Винник спел с женой, которую не так просто узнать
Апостроф
2025-02-11T19:57:14Z
​"В украинском языке слова "стерва" нет": писатель указал на ошибку в хите Тины Кароль
Апостроф
2025-02-11T19:27:07Z
«Замороженный» румянец: самый нежный бьюти-тренд февраля
Marie Claire
2025-02-11T19:00:49Z
Годится ей в сыновья: как выглядит избранник предательницы Свиридовой, которая грозилась "убить" Зеленского
Telegraf
2025-02-11T18:21:24Z
Тому и Джерри — 85! Кинокомпания Warner Bros целый февраль транслирует мультфильмы с любимыми героями
Фокус
2025-02-11T18:15:36Z
Елка, оливье и страх родов: почему Маша Ефросинина решила не рожать
Знай
2025-02-11T16:51:54Z
Участники "Евровидения" оскандалились поддержкой российской группы
Апостроф
2025-02-11T16:45:50Z
Модель с 15 размером груди Кузнецова раскрыла свои заработки и сколько ей приносит OnlyFans
TSN
2025-02-11T16:21:52Z
Ада Роговцева впервые за долгое время высказалась о внуке, который служит в ВСУ
TSN
2025-02-11T15:51:06Z
Польша заявила, что российский военный самолет нарушил ее воздушное пространство
Европейская правда
2025-02-11T20:00:42Z
В Шоке: принц Гарри серьезно припугнул Меган Маркл
GlavRed
2025-02-11T19:48:21Z
Эпифаний нашел в США особенное место
Апостроф
2025-02-11T19:45:34Z
В приложении "Дія" может появиться услуга расторжения брака
UAToday
2025-02-11T19:36:50Z
Правительство утвердило порядок контрактов для 18–24-летних добровольцев – Умеров
TSN
2025-02-11T19:21:53Z
Доверие к Залужному и Буданову растет: какие причины
Comments UA
2025-02-11T19:12:36Z
РФ применила новую тактику ракетных ударов по Украине: до чего додумались оккупанты
Comments UA
2025-02-11T19:12:04Z
​Украина объявила набор в армию от 18 лет за 1 млн грн
Апостроф
2025-02-11T18:54:53Z
Не миллион: ВСУ открыли набор 18-летних на войну - назван точный заработок контрактника
Comments UA
2025-02-11T18:51:51Z
Зеленский сказал, когда будет заседание СНБО по теме лекарства
Gazeta UA
2025-02-11T19:57:17Z
Голубые глаза, темные зимы: почему светлоглазые чаще в депрессии
Знай
2025-02-11T19:51:59Z
Пять новых реабилитационных центров в Одесской области: как они помогут пострадавшим от войны
Comments UA
2025-02-11T18:09:11Z
Первый регион Италии принял закон о прерывании жизни
Европейская правда
2025-02-11T17:30:22Z
Что за пленка появляется на поверхности чая и можно ли пить напиток с ней: ответ диетологов
TSN
2025-02-11T17:18:27Z
Фармгиганты «Дарница» и «Интерхим» хотят сохранить сверхприбыли, снижая цены только за счет аптек – политтехнолог
Апостроф
2025-02-11T15:31:18Z
Ломкие ногти, вздутый живот и пятна на коже: ИИ показал, что будет, если не спать 7 часов в сутки
Апостроф
2025-02-11T14:18:37Z
Кофе уменьшает риск диабета: как правильно его приготовить
UAToday
2025-02-11T13:06:26Z
Этот десерт следует обходить "десятой дорогой", если беспокоитесь о своем здоровье: хотя он и популярен
TSN
2025-02-11T12:36:08Z
Продукты и коммуналка бьют по кошельку: цены взлетели на 12,9%
Gazeta UA
2025-02-11T18:48:49Z
Как снять наличные без банкомата: НБУ напомнил о важной услуге, список мест
Знай
2025-02-11T17:21:12Z
Объект не работает: в ДТЭК раскрыли последствия российского удара по Полтавщине
Comments UA
2025-02-11T17:15:30Z
Эксперты пояснили, почему мы до сих пор не может пользоваться термоядерной энергией
Фокус
2025-02-11T17:15:28Z
Повышение тарифов на воду, свет и тепло: в Раде сделали заявление
Comments UA
2025-02-11T17:06:07Z
Revolut в Украине: мгновенные переводы и новые возможности для украинцев
Gazeta UA
2025-02-11T16:57:29Z
Япония передаст Украине 58 миллионов долларов на восстановление - Шмыгаль
ZN UA
2025-02-11T16:34:17Z
Нацбанк поднял официальные курсы доллара и евро
Корреспондент
2025-02-11T16:33:49Z
Света не будет 11 часов: когда и кого коснутся ограничения электроэнергии
Comments UA
2025-02-11T16:33:42Z
Простой лайфхак позволит водителям сэкономить несколько сотен гривен за считанные минуты
Фокус
2025-02-11T18:06:50Z
Поможет Европе потеснить Китай: представлено решение важной проблемы с аккумуляторами
Фокус
2025-02-11T17:15:55Z
С мотором от Golf GTI: Volkswagen Passat и Tiguan получили мощные версии
Фокус
2025-02-11T16:30:22Z
Раритет из 80-х: обнаружен культовый внедорожник Chevrolet в заводской упаковке
Фокус
2025-02-11T14:42:41Z
Зимние дороги: 5 правил, которые спасут вас от неприятностей за рулем
Знай
2025-02-11T13:51:04Z
Сода в бардачке должна быть обязательно: неожиданные лайфхаки для водителей
Знай
2025-02-11T11:51:43Z
На рынок выходит американский коммерческий электрокар с богатым оснащением
Фокус
2025-02-11T10:15:01Z
Будущая классика: какие подержанные авто со временем подорожают
Фокус
2025-02-11T09:30:05Z
Водителей оштрафуют и лишат прав всего за одно: о чем нужно помнить
Знай
2025-02-11T06:51:07Z
В Верховной Раде признали, что без США Украина не получит реальных гарантий
Comments UA
2025-02-11T19:54:41Z
Безуглая снова шокировала: предлагает референдум о будущем Украины
Comments UA
2025-02-11T19:42:42Z
Почему столько сил РФ бросает на Покровск: генерал Наев объяснил
TSN
2025-02-11T19:21:50Z
США и Россия обменялись заключенными – приезжал спецпосланник Трампа Витгофф
Лига
2025-02-11T19:18:57Z
Госслужба с привилегиями: чьи зарплаты в 2024 году превышали шестизначные суммы, а кто остался без премии
Знай
2025-02-11T19:12:26Z
"Газовое оружие из рук Кремля уже вырвали": историк указал на мощный удар по РФ
Апостроф
2025-02-11T19:06:45Z
В США подтвердили визит посланника Трампа в Москву - забирал заложника
Европейская правда
2025-02-11T19:00:37Z
Премьер Франции хочет судиться со СМИ, где заявили о его лжи об изнасиловании ребенка
Европейская правда
2025-02-11T18:42:43Z
Украина отреагировала на заявление Карлсона об оружии для мексиканских картелей
Апостроф
2025-02-11T18:42:38Z