Hvordan din hjerne ubevidst genkender hverdagens mønstre: Indsigt i automatiske tankeprocesser

Hvordan din hjerne ubevidst genkender hverdagens mønstre: Indsigt i automatiske tankeprocesser

Den menneskelige hjerne genkender konstant mønstre i hverdagens oplevelser, og det kan den uden bevidst tænkning, som et studie 1 viser. Denne forskning analyserede den neurale aktivitet hos mennesker, der fik implanteret elektroder i deres hjerner af medicinske årsager.

Undersøgelsen viser, at neuroner i centrale hjerneregioner kombinerer information om, hvad der sker, og hvornår det sker. Dette gør det muligt for hjernen at genkende begivenhedernes mønstre over tid. Dette hjælper hjernen med at forudsige kommende begivenheder, siger forfatterne. Resultaterne blev offentliggjort i dag i tidsskriftetNaturoffentliggjort.

"Hjernen gør en masse ting, som vi ikke er opmærksomme på," forklarer Edvard Moser, neuroforsker ved det norske universitet for naturvidenskab og teknologi i Trondheim. "Dette er ingen undtagelse."

Et overskud af data

For at forstå verden omkring os skal hjernen behandle en strøm af information: hvad sker der, hvor sker det, og hvornår det sker. Forfatterne af undersøgelsen ønskede at undersøge, hvordan hjernen organiserer denne information over tid - et afgørende skridt ind Læring og hukommelse.

Forskerholdet undersøgte 17 Mennesker med epilepsi, som forberedte sig på kirurgisk behandling. Disse elektroder gjorde det muligt for forfatterne direkte at registrere aktiviteten af ​​individuelle neuroner i flere hjerneregioner.

Disse regioner omfattede Hippocampus og den entorhinal cortex, dem på hukommelsen og den navigation er involveret. Disse områder indeholder tids- og stedceller, som fungerer som kroppens indre ur og GPS-system ved at indkode tid og steder. "Al ekstern information, der kommer ind i vores hjerne, skal filtreres gennem dette system," siger Itzhak Fried, studiemedforfatter og neurolog ved University of California, Los Angeles.

Parade af ansigter

For at forberede sig til hovedeksperimentet viste forskerne hver deltager en række billeder af ansigter. For hver deltager identificerede forskerne seks Ansigter, der kraftigt aktiverede en enkelt neuron i deltagerens hjerne. For eksempel kan en deltager have en 'mand i solbriller' neuron samt en 'kvinde i hat' neuron og fire andre, der hver foretrækker et bestemt ansigt.

Holdet arrangerede hver deltagers seks billeder i en trekant, med et billede på hvert hjørne og et andet billede på hver side. Hvert billede var forbundet med linjer, der krydsede siderne af trekanten og dens indre.

I et eksperimentelt forsøg så deltagerne en række ansigtsbilleder. En simpel regel dikterede billedernes rækkefølge: hvert ansigt blev efterfulgt af et andet ansigt forbundet til det i en trekant (se 'Mønstergenkendelse'). For eksempel, hvis den første flade var den i det nederste venstre hjørne af trekanten, ville den anden flade være en af ​​dens to umiddelbare naboer: ansigtet i midten af ​​trekantens basis eller ansigtet i midten af ​​trekantens venstre side. Eksperimentatorerne afslørede ikke denne regel til deltagerne. Derudover blev deltagerne distraheret ved at blive stillet spørgsmål om indholdet af billederne under hvert forsøg.

Under eksperimentet begyndte neuroner i hver deltagers hippocampus og entorhinal cortex gradvist at reagere ikke kun på det præsenterede ansigt, men også på ansigter direkte forbundet med det i trekanten. Da deltagerne blev spurgt, om de havde bemærket et mønster i billedernes rækkefølge, sagde de, at de ikke havde. Ikke desto mindre lærte deres hjerneceller mønsteret, hvilket viser, at hjernen kan genkende mønstre uden bevidst bevidsthed. I pauserne mellem forsøgene afspillede deltagernes 'ansigts' neuroner, hvad de havde lært, og gennemgik mønstrene selvstændigt uden at blive stimuleret.

"Dette er noget, der ikke er eksplicit, men implicit. Og hjernen opdager det i det væsentlige meget hurtigt, og vi kan observere disse ændringer i individuelle celler," siger Fried.

Fremtidsorienterede neuroner

Forfatterne fandt ud af, at neuronerne også kunne forudse, hvilke billeder der ville dukke op næste gang. Dette tyder på, at hjernen lærer at forudsige fremtidige begivenheder baseret på indlærte mønstre.

"Det faktum, at dette sker uden eksterne incitamenter, er virkelig interessant," siger Matt Jones, en neuroforsker ved University of Bristol, UK. "Mange af resultaterne er bemærkelsesværdigt i overensstemmelse med forudsigelser fra gnaverforskning og fremhæver, hvordan hippocampale kredsløb har udviklet sig til at strukturere vores kognitive kort," tilføjer han.

At forstå, hvordan hjernen organiserer information om sekvenser af begivenheder, kan have vigtige kliniske anvendelser. Du kunne f.eks Hukommelsesforbedrende terapier sigte på at fremme specifikke neurale mønstre, der repræsenterer vigtige minder, forklarer Fried. "Det handler i sidste ende om at forbinde ting sammen i tid. Det er virkelig essensen af ​​hukommelsen."

1. Tacikowski, P., Calendar, G., Ciliberti, D. & Fried, I. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-024-07973-1 (2024).

   Artikel
   
   Google Scholar

Download referencer