١ نوفمبر ٢٠١٧
المترجم : ابو طه / عدنان احمد الحاجي
المقالة رقم ٤٩٠ لسنة ٢٠١٧
NUS researchers unravel new insights into how the brain beats distractions to retain memories
01 November 2017
اكتشف باحثون من جامعة سنغافورة الوطنية مؤخرا آلية يمكن أن تفسر كيف يحتفظ الدماغ بالذاكرة العاملة عند مواجهة الإلهاءات. هذه النتائج يمكن أن تمنح المرونة الإدراكية للشبكات العصبية المستخدمة للذكاء الاصطناعي.
الذاكرة العاملة هي شكل من أشكال الذاكرة قصيرة المدى المسؤولة عن حفظ وإدارة المعلومات المطلوبة لتنفيذ المهام المعرفية اليومية كالتفكير وفهم اللغة. وهي تعمل على نطاق زمني قصير وتسمح لنا أن نركز اهتمامنا، ونقاوم الإلهاءات وتوجيه عملية صنعنا للقرار . على سبيل المثال، عندما نتذكر رقم الهاتف الذي نريد الاتصال به أو نقوم بإجراء حساب ذهني، فنحن نستخدم ذاكرتنا العاملة . الأهم من ذلك، نحن قادرون على الاستمرار في هذه المهام حتى في وجود الإلهاءات المؤقتة، على سبيل المثال، عندما تُقاطع مهمة أو عندما نتلقى معلومات جديدة.
قشرة الفص الجبهي تلعب دوراً محورياً في الحفاظ على الذاكرة العاملة وحجب الإلهاءات. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن الذاكرة العاملة يتم تخزينها في نشاط مجموعة من الخلايا العصبية في قشرة الفص الجبهي من خلال نشاط عصبي غير متغير، مما يشير إلى أن نشاط الخلايا العصبية لا يتأثر بالإلهاءات، مما يسمح بإلإستبقاء على المعلومات.
ومع ذلك، تشير الدراسات التي أجراها فريق NUS أن الإلهاءات فعلاً تغير نشاط الخلايا العصبية، ولكنها تستطيع استبقاء المعلومات عن طريق إعادة تنظيم المعلومات داخل نفس مجموعة الخلايا العصبية. وبعبارة أخرى، فإن "الكود code " المستخدم من قبل الخلايا العصبية للحفاظ على معلومات الذاكرة يتحول إلى كود مختلف بعد ادخال المُلهي ( الإلهاء). هذه النتيجة غير المتوقعة لها آثار قوية على فهمنا عن كيفية معالجة الدماغ للمعلومات، والتي بدورها قد تؤدي إلى مصدر إلهام لأبحاث في الذكاء الاصطناعي، فضلا عن البحوث العصبية والنفسية، حيث العجز في الذاكرة والانتباه امر شائع.
وقد ترأس فريق البحث الذي وراء هذا الاكتشاف الجديد الأستاذ المساعد ين شيه تشنغ من قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب في كلية الهندسة في جامعة NUS والأستاذ المساعد كاميلو ليبيدينسكي من قسم علم النفس في كلية الفنون والعلوم الاجتماعية في جامعة NUS.
ونُشرت نتائج الفريق على الانترنت في مجلة علمية مرموقة نيتشر نيوروساينس في ٩ أكتوبر ٢٠١٧.
مصدر إلهام لشبكات عصبية جديدة وأكثر كفاءة
يستخدم الدماغ آليات متطورة بشكل مدهش لتخزين المعلومات بكفاءة عالية وموثوق بها. وتقدم نتائج هذه الدراسة رؤى جديدة حول كيفية عمل الدماغ، وتقترح آلية لمجموعات صغيرة من الخلايا العصبية لتخزين أنواع مختلفة من المعلومات بشكل مرن.
"يمكن أن تكون دراستنا مصدر إلهام لأنواع جديدة من هياكل كمبيوترية وقواعد تعلم تستخدم في الشبكات العصبية الاصطناعية المنمذجة على غرار الدماغ. وقد يؤدي ذلك إلى تعزيز قدرة الشبكة العصبية على تخزين المعلومات بشكل مرن باستخدام موارد أقل وإظهار قدر أكبر من المرونة في الاحتفاظ بالمعلومات في هذه الشبكات - على سبيل المثال، في حال وجود معلومات واردة جديدة أو إعاقة النشاط "كما قال الاستاذ المساعد ين Yen .
"جانب آخر مثير للاهتمام من هذه الدراسة هو النظر في النتائج في سياق وظيفة الدماغ غير الطبيعية. لقد وجدنا أنه عندما تُعاق الذاكرة، فإن الكود يفشل في إعادة تنظيم الخلايا العصبية بشكل ملائم. المرضى الذين يعانون من مرض باركنسون والفصام والخرف يظهرون انخفاضاً في الذاكرة العاملة. نود أن نستكشف ما إذا كانت الآليات التي اكتشفناها قد تساعد في تفسير هذه العجز في الذاكرة "، كما قال الاستاذ المساعد ليبيدينسكي.
ويخطط الفريق لإجراء مزيد من الدراسات لفهم الظروف التي تؤدي إلى إعادة تنظيم المعلومات في مجموعات الخلايا العصبية في قشرة الفص الجبهي. ويهتم الفريق أيضا بدراسة كيفية إعادة تنظيم المعلومات، وما إذا كان هذا يؤثر على النشاط في أجزاء أخرى من الدماغ. وعلاوة على ذلك، يأمل الباحثون في استخدام نتائج الدراسة لتطوير هياكل شبكة عصبية جديدة.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق