Home » Stiinta » Diferenţa dintre creierul unui expert şi al unui începător

Diferenţa dintre creierul unui expert şi al unui începător

Autor: Mihaela STOICA 11.26.2019
Diferenţa dintre creierul unui expert şi al unui începător
Când un şoarece învaţă să realizeze o nouă sarcină, activitatea creierului lui se modifică pe măsură ce avansează de la statutul de începător la cel de expert. Modificările se reflectă în legarea circuitelor celulare şi a activităţilor neuronilor. Acest lucru s-ar putea întâmpla şi în cazul oamenilor.

Folosind un microscop imagistic cu doi fotoni şi o multitudine de instrumente genetice, cercetătorii americani şi britanici de la Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), Columbia University, University College London şi Flatiron Institute au descoperit că reţelele neuronale devin mai concentrate pe măsură ce şoarecii se descurcă mai bine la îndeplinirea unei sarcini antrenate, potrivit Science Daily.

„Am înregistrat activitatea a sute de neuroni, în acelaşi timp, şi am analizat ce au făcut neuronii pe parcursul învăţării. Nimeni nu ştia cum animalele sau oamenii învaţă structura unei sarcini şi cum activitatea neuronală suportă acest lucru”, afirmă Anne Churchland, profesor asociat în cadrul CSHL. 

Echipa internaţională de cercetători a început să antreneze şoarecii de laborator în privinţa luării deciziilor pe baza percepţiei. Şoarecii au fost expuşi la stimuli multisenzoriali sub forma unei secvenţe comune de clicuri şi sclipiri. Sarcina lor a fost de a le transmite cercetătorilor dacă acestea aveau loc într-un ritm mai mare sau mai mic, lingând unul dintre cele trei picurătoare de apă din faţa lor. Rozătoarele au lins ţeava din mijloc la începutul procesului, pe una laterală pentru a raporta un ritm mai mare şi pe cea din partea opusă pentru un ritm mai scăzut. Atunci când şoarecii luau decizia corectă primeau o recompensă.

„Majoritatea studiilor pe luarea deciziei s-au axat pe perioada în care animalele erau deja experte, dar noi am fost capabili să vedem cum ei au ajuns la acest statut, prin măsurarea neuronilor din creierul lor pe tot parcursul învăţării”, a afirmat Anne Churchland, autoarea principală a cercetării. „Am descoperit că, la toate animalele, învăţarea a avut loc gradual pe parcursul a patru săptămâni. Am descoperit că ceea ce susţine învăţarea este schimbarea activităţii într-o multitudine de neuroni”, a precizat profesoara.

Reţelele neuronale devin mai rafinate pe măsură ce câştigi experienţă

Cercetătorii au decodificat activitatea neuronală prin instruirea unei mici reţele artificiale care foloseşte algoritmi de învăţare automaţi. Colectând datele despre performanţa lor, combinat cu activitatea neuronală, oamenii de ştiinţă au putut să afle că, pe măsură ce animalul devine mai bun la sarcina primită, reţelele sale neuronale au devenit mai rafinate, mai precise şi mai specifice. Totodată, reţeaua artificială a putut prezice deciziile animalelor cu o acurateţe de 90%.

Cercetătorii au descoperit, astfel, că neuronii devin mult mai selectivi în a răspunde unei activităţi asociată cu o anumită sarcină particulară şi încep să reacţioneze mai repede şi în timp mai scurt. „Vor răspunde mult mai puternic înaintea unei alegeri şi mai puţin înaintea celeilalte alegeri”, a explicat Anne Churchland.

Când animalele au început să înveţe, neuronii nu au răspuns până nu a venit timpul de a face alegerea. Pe măsură ce animalele au câştigat experienţă, neuronii au răspuns mult mai repede în avans. 

„Când eşti novice în ceva, creierul tău face diferite lucruri, astfel că neuronii sunt angajaţi în diferite lucruri. Dar când eşti expert, te axezi exact pe ceea ce urmează să faci şi noi am putut înregistra această activitate”, a explicat autoarea principală a cercetării. 

Studiul a fost publicat în jurnalul „Neuron”.

Vă recomandăm să citiţi şi: 

Cercetătorii au descoperit noi zone din creier pe care le folosim atunci când citim

Cele două sisteme din creier ce ajută la prezicerea viitorului

Decizia se formează în creier înainte să fim conştienţi de ea

O regiune din creier suprimă frica

Inteligenţa artificială poate descifra cuvintele

Creierul se poate micşora din cauza stresului. Iată 10 lucruri surpinzătoare despre modul în care funcţionează creierul nostru

Cele mai noi articole
Motivul pentru care creierul tău nu te va lăsa niciodată să vezi toate cele 12 puncte din această imagine
Motivul pentru care creierul tău nu te va lăsa niciodată să vezi toate cele 12 puncte din această imagine
Rusia vrea să trimită doi turiști în spațiu
Rusia vrea să trimită doi turiști în spațiu
Laserele pot fi folosite pentru a răci obiecte
Laserele pot fi folosite pentru a răci obiecte
Când se vor afişa rezultatele complete de la Evaluarea Naţională (Capacitate) 2020. Edu.ro anunţă notele pe judeţe
Când se vor afişa rezultatele complete de la Evaluarea Naţională (Capacitate) 2020. Edu.ro anunţă notele pe judeţe
Cum arată și ce greutate are cel mai mare pește prins vreodată. FOTO
Cum arată și ce greutate are cel mai mare pește prins vreodată. FOTO
Cărbunele a atins un „punct culminant” și nu mai are sens din punct de vedere financiar
Cărbunele a atins un „punct culminant” și nu mai are sens din punct de vedere financiar
Un bombardier B-52 ar putea fi folosit până în 2097
Un bombardier B-52 ar putea fi folosit până în 2097
Mutațiile ascunse ale tomatelor scoase la iveală de un nou studiu
Mutațiile ascunse ale tomatelor scoase la iveală de un nou studiu
Un sistem de avertizare în timp real pentru cutremure ar putea fi integrat în Android
Un sistem de avertizare în timp real pentru cutremure ar putea fi integrat în Android
Descoperire impresionantă în largul coastelor Groenlandei: o uriașă grădină de corali moi
Descoperire impresionantă în largul coastelor Groenlandei: o uriașă grădină de corali moi
Care a fost cel mai lung fulger din istoria omenirii. S-a întins pe sute de kilometri și a fost văzut în mai multe țări
Care a fost cel mai lung fulger din istoria omenirii. S-a întins pe sute de kilometri și a fost văzut în mai multe țări
Google nu va mai produce seria Pixel 3a
Google nu va mai produce seria Pixel 3a
Cercetătorii testează o nouă modalitate pentru studierea undelor gravitaționale
Cercetătorii testează o nouă modalitate pentru studierea undelor gravitaționale
Un studiu arată că vederea ar putea fi îmbunătățită dacă ne uităm direct la o lumină roșie
Un studiu arată că vederea ar putea fi îmbunătățită dacă ne uităm direct la o lumină roșie
Cu toate că a fost umbrit de asociatul său, el este omul care a realizat prima fotografie din lume
Cu toate că a fost umbrit de asociatul său, el este omul care a realizat prima fotografie din lume
O stea masivă dintr-o galaxie îndepărtată a dispărut fără urmă. Astronomii nu își pot da seama ce s-a întâmplat
O stea masivă dintr-o galaxie îndepărtată a dispărut fără urmă. Astronomii nu își pot da seama ce s-a întâmplat
Oamenii nu realizează că o aluniţă poate fi mult mai periculoasă decât o tumoră la stomac
Oamenii nu realizează că o aluniţă poate fi mult mai periculoasă decât o tumoră la stomac
Imigranții chinezi au fost o parte importantă a goanei după aur din Canada
Imigranții chinezi au fost o parte importantă a goanei după aur din Canada