Динамика је једина константа у радној меморији
Jun 01, 2023
Апстрактан
У овој краткој перспективи размишљамо о нашој тенденцији да користимо превише поједностављене и идиосинкратичне задатке у потрази за откривањем општих механизама радне меморије. Разговарамо о томе како је рад Марка Стокса и сарадника гледао даље од локализоване, временски упорне неуронске активности и померио фокус ка важности дистрибуираних, динамичких неуронских кодова за радну меморију. Критична лекција из овог рада је да коришћење поједностављених задатака не поједностављује аутоматски пратеће понашање неуронских рачунања (чак и ако желимо да је тако). Штавише, Стокесови увиди о мултидимензионалној динамици наглашавају флексибилност неуронских кодова који су у основи спознаје и гурнули су поље да погледа даље од статичких мера радне меморије.
Предности цистанцхе тубулоса-Анти Алцхајмерове болести
Централни циљ истраживања радне меморије је разумевање како привремено држимо информације на уму док се крећемо кроз свет да бисмо постигли своје циљеве у понашању. Радно памћење је критична когнитивна функција која нам омогућава да повежемо своја искуства у кохерентан наратив. Стога није изненађујуће да у разговорима и предавањима у учионици које ми као научници држимо о радној меморији, сви волимо да почнемо са ангажованим примерима из стварног света. Можда ћемо показати препун пролаз у супермаркету пун шареног поврћа и истаћи како користите радну меморију да бисте имали на уму своју листу намирница док тражите савршене јагоде. Или, можемо показати прометну градску улицу и објаснити како можете пронаћи пријатеља у гомили визуализујући њихово лице или препознатљиву ружичасту беретку. Не недостаје живописних примера за отварање слајдова за разговор. Међутим, око слајда 5, увек се окрећемо следећем: неколико дискретних сивих кутија које представљају екран рачунара постављен узастопно на временској линији. У једној од првих кутија налази се потез пруга или прскање боје, које се од људи тражи да запамте. Затим, ту је сива кутија која означава кашњење радне меморије. И у последњој кутији, опет су неке траке или боје које се користе као тест.
Фенилетанол гликозид је главна активна компонента Цистанцхе десертицола
Они од нас који се баве истраживањем радне меморије толико су упознати са овим стожером из стварног света у лабораторију да га једва примећујемо. Међутим, они који први пут слушају можда ће имати проблема да виде везу. Наравно, постоји разлог зашто сви волимо своје вештачке задатке, иу њима је велика вредност. Као психолози, сазнајемо да је задатак средство за вршење експерименталне контроле по цену натурализма. Као неуронаучници, откривамо да су вештачки задаци посебно корисни за довођење мозга људи у приближно исто стање изнова и изнова како бисмо могли да извучемо сигнал из буке. Насупрот томе, ако се нађете како лутате пролазом супермаркета једног лепог јутра, као што је пример на слајду 1, неуронаучнику је тешко (тренутно скоро немогуће) да извуче информације из вашег ума.
Главни хемијски састојци Цистанцхе десертицола
Пошто су једноставни, волимо да мислимо о нашим типичним задацима радне меморије као о предвидљивим и заменљивим. Као да пратите рецепт у кухињи, можете предвидети понашање на основу времена додељеног за кодирање и задржавање. Као и делови са ИКЕА полица, можете мешати и комбиновати компоненте задатка да бисте добили жељени ефекат. Међутим, текући рад је показао како чак и најједноставније компоненте задатка нису тако формулисане. На пример, једно дуготрајно питање које је допринело одвајању когнитивне психологије од бихејвиоризма јесте како се један стимуланс може пресликати на много различитих понашања. Извлачење аса из шпила је понекад најбоља карта, а понекад и најгора—све зависи од тога коју карташку игру тренутно играте. У техничком смислу, исти стимуланс покреће различите менталне операције и понашања у различитим контекстима.
Разумевање како се један стимуланс може флексибилно мапирати у различита понашања је посебно изазован проблем када се посматра из перспективе појединачних неурона. У визуелној неуронауци, често је плодно окарактерисати преференције подешавања неурона. Лако је замислити менталне репрезентације које произилазе из стабилно подешених неурона - ако желите да представите "вертикални" предмет, у теорији, то можете постићи тако што ћете имати неуроне који преферирају вертикално да се упорно активирају како би премостили кашњење. Ипак, оваква шема не може у потпуности да узме у обзир флексибилност радне меморије: понекад „вертикално“ може значити „притиснути дугме А“, а други пут може значити „погледај удесно“. За брзо повезивање произвољних делова информација заједно су потребне флексибилне промене у представљању информација. Кључни увид Стокеса ет ал. (2013) је да се мултидимензионални пејзаж појављује када се активност појединачног неурона посматра као активност свих других неурона. У овом пејзажу, сваки неурон пролази кроз једну димензију током времена, а сви неурони заједно прелазе веома динамичну путању која се може сместити у стабилна стања током различитих епоха задатка радне меморије. Овај динамички и вишедимензионални простор стања може се разматрати у свим неуронима, али се такође може сажимати назад у мање димензија посматрањем само оних компоненти које објашњавају већину варијансе у датом задатку (користећи технику смањења димензионалности као што је ПЦА). Од Стокес ет ал. (2013), сазнајемо да се током одржавања радне меморије може посматрати нижедимензионално стабилно стање активације, које одражава привремено конфигурисано стање мреже које се динамички подешава према циљевима задатка. На пример, стабилно стање може мапирати како се меморисан стимуланс односи на одговарајућу одлуку која је потребна током одговора. Критично, узимајући у обзир вишедимензионалну природу неуронских кодова, многа флексибилна понашања могу се одједном прилично лако уклопити у наше теорије о радној меморији.
Цистанцхе додатак близу мене - Побољшајте памћење
Кликните овде да видите Цистанцхе Импрове Мемори производе
【Затражите више】 Е-пошта:cindy.xue@wecistanche.com / Вхатс Апп: 0086 18599088692 / Вецхат: 18599088692
Рад на вишедимензионалним кодовима у контексту мапирања једног стимулуса у више понашања показао је како се нискодимензионална стања могу флексибилно саставити и поново саставити да би се прилагодила захтевима понашања од тренутка до тренутка. Што је још упечатљивије, каснији рад је открио да активност у великим популацијама неурона може остати веома динамична чак и када су захтеви за стимулусом и задацима константни (Волфф, Јоцхим, Акиурек, Бусцхман, & Стокес, 2020; Мурраи ет ал., 2017; Спаак, Ватанабе, Фунахасхи и Стокес, 2017). У задатку визуелне радне меморије, од посматрача је затражено да запамте једноставан стимулус (попут оријентисане решетке или просторне локације). Укупни образац неуронске активности током кашњења памћења се преноси кроз низ промена током времена. Упркос овој брзој временској динамици у популацији у целини, шема кодирања, или нискодимензионални подпростор који представља једноставан стимулус, остао је изузетно стабилан, показујући само мале помаке током времена (Волфф ет ал., 2020; Мурраи ет ал., 2017). Из наше свесне перспективе, памћење једноставног стимулуса као што је оријентација је попут статуе која је „фиксирана“ у нашем умном оку. Из перспективе неуралне обраде информација, то је као река која проналази свој пут низ различите жлебове у пејзажу – све време одржавајући сећања на површини на стабилном чамцу (Паницхелло & Бусцхман, 2021; Паницхелло, ДеПаскуале, Пиллов, & Бусцхман, 2019).
Разумевање кодова радне меморије као веома динамичних и који се развијају током времена била је трансформативна идеја Стокса и његових колега (2013), а ми тек полако почињемо да схватамо више о томе како се сећања одржавају из ове нове перспективе. На пример, недавни рад је усвојио оквир динамичког кодирања који је развио Стокес да би се позабавио једним од класичних питања у филозофији, когнитивној психологији и неуронауци: када имате сећање на уму, како знате да је то сећање, а не представљање долазних сензорних информација? Другим речима, како ваш мозак ублажава сметње између унутрашњих мисли и сензорних информација? Испитујући простор стања снимака са више јединица, Либи и Бушман (2021) су показали да је сензорно подешавање неких неурона стабилно током одржавања информација у меморији, док је подешавање других неурона обрнуто у односу на сензорно подешавање. Нето резултат је ротација репрезентације меморијског кода у простору стања у вези са чулним кодом, обезбеђујући механизам за одвајање меморијских репрезентација од чулних. Иако овај налаз сугерише средство за ублажавање сметњи између сећања и сензорних инпута, ова динамика компликује процес декодирања запамћених информација како би се водило понашање. Како се одређена запамћена карактеристика може „прочитати“ када та карактеристика више није у свом оригиналном сензорном формату? Неколико студија – поново инспирисаних Стокесовим приступом динамичким кодовима – показало је да обрасци неуронског одговора могу бити веома динамични током времена, уз очување структурне везе између стимулуса који се памте, тако да остају одвојиви у стабилном подпростору (нпр. Волфф ет ал., 2020; Боуцхацоурт & Бусцхман, 2019; Мурраи ет ал., 2017; Спаак ет ал., 2017).
Инспирација изазвана идејом о динамичким кодовима (иако користе различите приступе анализи) стално се увлачила у неуронаучно размишљање на једнако дуготрајно питање: Где је кортикални локус мнемоничких репрезентација? Класична прича је да је трајна активност повећања у пФЦ-у кључни механизам који подржава понашање стабилних меморијских репрезентација. Међутим, Стокесова демонстрација динамичких кодова приморала је ово поље да се преиспита. Са појмом вишедимензионалних и динамичких подпростора као полазном тачком, да ли уопште можемо очекивати да било који појединачни неуронски локус (нпр. пФЦ) или један механизам (нпр. континуирани скокови) буде седиште радне меморије? Уместо тога, за било који задатак радне меморије – било да се ради о памћењу обојених квадрата или памћењу ваше листе намирница – требало би да постоји неки дистрибуирани и временски еволуирајући образац неуронске активности који флексибилно регрутује подручја мозга и неуронске механизме потребне да се посао обави (Цоуртнеи, 2022; Иамсхцхинина, Цхристопхел, Гаиет, & Радемакер, 2021; Лоренц & Среенивасан, 2021; Цхристопхел, Клинк, Спитзер, Роелфсема, & Хаинес, 2017; Среенивасан, Витлацил, & Д'014). Заиста, недавни рад је показао да се информације о визуелним стимулансима могу прекодовати у моторичке репрезентације ако је одговор унапред познат (Хендерсон, Радемакер и Серенцес, 2022; Боеттцхер, Гресцх, Нобре и ван Еде, 2021), или се могу прекодирано у апстрактни мнемонички формат (Квак & Цуртис, 2022; Радемакер, Цхунхарас и Серенцес, 2019). Укратко, Стоксов рад инспирише идеју да не постоји једно место или један механизам који је константа током радног памћења. Уместо тога, једина константа је флексибилност и временска динамика која повезује сензорне инпуте са циљевима понашања специфичним за контекст.
Суперман хербс цистанцхе
Једна импликација оквира за динамичко кодирање је да не постоји опште решење за "проблем" радне меморије. Да бисмо разумели радну меморију, морамо директно да рачунамо на њену огромну флексибилност. Да бисте то урадили, биће потребно и осмишљавање нових задатака, као и пажљиво разматрање како промена менталних стања и контекста понашања утиче на обраду чак и најједноставнијих задатака. То не значи да се неки принципи радне меморије неће генерализовати — нека „решења“ могу бити мање-више слична с обзиром на однос између различитих контекста. Међутим, боље разумевање динамике радне меморије — како су то открили Стокес и други у протеклој деценији — требало би да мотивише више разматрања о дизајну и релевантности наших задатака за свакодневни живот, и да нам помогне да се избацимо из привлачности попут атрактора. стање мишљења да постоји само један начин за имплементацију радне меморије у мозак.
РЕФЕРЕНЦЕ
Боетцхер, СЕП, Гресцх, Д., Нобре, АЦ, и ван Еде, Ф. (2021). Планирање излаза на улазној фази у визуелној радној меморији. Сциенце Адванцес, 7, еабе8212. хттпс://дои.орг/10 .1126/сци-адв.абе8212, ПубМед: 33762341
Боуцхацоурт, Ф., & Бусцхман, ТЈ (2019). Флексибилан модел радне меморије. Неурон, 103, 147–160. хттпс://дои.орг/10 .1016/ј.неурон.2019.04.020, ПубМед: 31103359
Цхристопхел, ТБ, Клинк, ПЦ, Спитзер, Б., Роелфсема, ПР, & Хаинес, Ј.-Д. (2017). Дистрибуирана природа радне меморије. Трендс ин Цогнитиве Сциенцес, 21, 111–124. хттпс:// дои.орг/10.1016/ј.тицс.2016.12.007, ПубМед: 28063661
Кортни, СМ (2022). Радна меморија је дистрибуирани динамички процес. Когнитивна неуронаука, 13, 208–209. хттпс://дои.орг /10.1080/17588928.2022.2131747, ПубМед: 36200905
Хендерсон, ММ, Радемакер, РЛ, и Серенцес, ЈТ (2022). Флексибилно коришћење просторних и моторних кодова за складиштење визуелно-просторних информација. еЛифе, 11, е75688. хттпс:// дои.орг/10.7554/еЛифе.75688, ПубМед: 35522567
Иамсхцхинина, П., Цхристопхел, ТБ, Гаиет, С., & Радемакер, РЛ (2021). Основна разматрања за истраживање складиштења визуелне радне меморије у људском мозгу. Визуелна спознаја, 29, 425–436.хттпс://дои.орг/10.1080/13506285.2021.1915902
Квак, И., & Цуртис, ЦЕ (2022). Разоткривање апстрактног формата мнемоничких представа. Неурон, 110, 1822–1828. хттпс:// дои.орг/10.1016/ј.неурон.2022.03.016, ПубМед: 35395195
Либби, А., & Бусцхман, ТЈ (2021). Динамика ротације смањује интерференцију између сензорних и меморијских репрезентација. Натуре Неуросциенце, 24, 715–726. хттпс://дои.орг/10.1038 /с41593-021-00821-9, ПубМед: 33821001
Лоренц, ЕС, и Среенивасан, КК (2021). Преобликовање дебате: поглед на радну меморију дистрибуираних система. Визуелна когниција, 29, 416–424. хттпс://дои.орг/10.1080 /13506285.2021.1899091
Мурраи, ЈД, Бернаццхиа, А., Рои, НА, Цонстантинидис, Ц., Ромо, Р., & Ванг, Кс.-Ј. (2017). Стабилно кодирање популације за радну меморију коегзистира са хетерогеном неуронском динамиком у префронталном кортексу. Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенцес, УСА, 114, 394–399. хттпс://дои.орг/10 .1073/пнас.1619449114, ПубМед: 28028221
Паницхелло, МФ, & Бусцхман, ТЈ (2021). Заједнички механизми су у основи контроле радне меморије и пажње. Природа, 592, 601–605. хттпс://дои.орг/10.1038/с41586-021 -03390-в, ПубМед: 33790467
Паницхелло, МФ, ДеПаскуале, Б., Пиллов, ЈВ, & Бусцхман, ТЈ (2019). Динамика исправљања грешака у визуелној радној меморији. Натуре Цоммуницатионс, 10, 3366. хттпс://дои.орг/10.1038 /с41467-019-11298-3, ПубМед: 31358740
Радемакер, РЛ, Цхунхарас, Ц., & Серенцес, ЈТ (2019). Коегзистирајуће репрезентације чулних и мнемоничких информација у људском визуелном кортексу. Натуре Неуросциенце, 22, 1336–1344. хттпс://дои.орг/10.1038/с41593-019-0428-к, ПубМед: 31263205
Спаак, Е., Ватанабе, К., Фунахасхи, С., & Стокес, МГ (2017). Стабилно и динамичко кодирање за радну меморију у префронталном кортексу примата. Јоурнал оф Неуросциенце, 37, 6503–6516. хттпс://дои.орг/10.1523/ ЈНЕУРОСЦИ.3364-16.2017, ПубМед: 28559375
Среенивасан, КК, Витлацил, Ј., & Д'Еспосито, М. (2014). Дистрибуирано и динамичко складиштење информација о стимулацији радне меморије у екстрастриратном кортексу. Јоурнал оф Цогнитиве Неуросциенце, 26, 1141–1153. хттпс://дои.орг/10 .1162/јоцн_а_00556, ПубМед: 24392897
Стокес, МГ, Кусуноки, М., Сигала, Н., Нили, Х., Гаффан, Д., & Дунцан, Ј. (2013). Динамичко кодирање за когнитивну контролу у префронталном кортексу. Неурон, 78, 364–375. хттпс://дои.орг/10 .1016/ј.неурон.2013.01.039, ПубМед: 23562541
Волфф, МЈ, Јоцхим, Ј., Акиурек, ЕГ, Бусцхман, ТЈ, & Стокес, МГ (2020). Лебдећи кодови унутар стабилне шеме кодирања за радну меморију. ПЛоС Биологи, 18, е3000625. хттпс://дои.орг/10.1371/јоурнал. био.3000625, ПубМед: 32119658
