
Для мозга контекст является ключом к новой теории движения и памяти
Модель описывает механизм в мозгу, который постоянно пытается выяснить текущий контекст. Теория предполагает, что эти постоянно меняющиеся представления о контексте определяют, как использовать существующие воспоминания.

[caption id="attachment_252037" align="aligncenter" width="960"]
Это исследование может привести к разработке более эффективных стратегий физиотерапии, которые помогут людям с травмами снова использовать свое тело. Фото: Pixabay[/caption]
Как получается, что повар может управлять своим ножом, чтобы разделать рыбу или очистить виноград, и может владеть ножом так же эффективно, как ножом для очистки овощей? Даже те из нас, кто менее опытен на кухне, учатся умело обращаться с удивительным количеством различных предметов на протяжении всей жизни, от шнурков до теннисных ракеток.
Эта способность постоянно приобретать новые навыки, не забывая и не унижая старые, естественна для людей, но является серьезной проблемой даже для самых современных систем искусственного интеллекта, пишет medicalxpress.com.
Теперь ученые из Кембриджского и Колумбийского университетов разработали и экспериментально подтвердили новую математическую теорию, объясняющую, как человеческий мозг достигает этого подвига. Модель, получившая название COntextual INference (COIN), предполагает, что определение текущего контекста является ключом к изучению того, как двигать нашим телом.
Модель описывает механизм в мозгу, который постоянно пытается выяснить текущий контекст. Теория предполагает, что эти постоянно меняющиеся представления о контексте определяют, как использовать существующие воспоминания - и нужно ли формировать новые. Результаты опубликованы в журнале Nature .
«Представьте, что вы играете в теннис с другой ракеткой, чем обычно, или переключаетесь с тенниса на сквош», - сказал соавтор книги доктор Дэниел Вулперт из Колумбийского университета. «Наша теория исследует, как ваш мозг приспосабливается к этим ситуациям и следует ли рассматривать их как отдельные контексты».
Согласно модели COIN, мозг поддерживает набор моторных воспоминаний, каждая из которых связана с контекстом, в котором он был создан, например, игра в сквош или теннис. Даже для одного взмаха ракетки мозг может использовать множество воспоминаний, каждое из которых пропорционально тому, насколько мозг считает, что он в настоящее время находится в контексте, в котором эта память была создана.
Это противоречит традиционному мнению, что одновременно используется только одна память. Чтобы повысить производительность при следующем замахе, мозг также обновляет все воспоминания, опять же в зависимости от своих убеждений в текущем контексте. Когда контекст движения оценивается как новый (например, когда мы впервые играем в сквош после нескольких лет игры в теннис), мозг автоматически создает новую память для этого контекста. Это гарантирует, что мы не перезапишем ранее установленные воспоминания, например, память для игры в теннис.
Это исследование может привести к разработке более эффективных стратегий физиотерапии, которые помогут людям с травмами снова использовать свое тело. Часто улучшения, наблюдаемые в кабинете физиотерапевта, не переносятся на улучшения в реальном мире.
«С лучшим пониманием того, как контекст влияет на моторное обучение , вы можете подумать о том, как подтолкнуть мозг к обобщению того, что он узнает, на контексты вне сеанса физиотерапии», - сказал первый автор доктор Джеймс Хилд. «Лучшее понимание основных механизмов, лежащих в основе зависимости памяти и обучения от контекста, может иметь терапевтические последствия в этой области».
«Что меня интересует, так это то, что принципы модели COIN могут также распространяться на многие другие формы обучения и памяти, а не только на воспоминания, лежащие в основе нашего движения», - сказал соавтор исследования профессор Мате Лендьель из Кембриджского инженерного факультета. «Например, спонтанное повторение, казалось бы, забытых воспоминаний, часто вызванное изменением нашего окружения, наблюдалось как при моторном обучении, так и при посттравматическом стрессовом расстройстве».
