Naujausi tyrimai atskleidžia, kad reprezentacinis dreifas yra neišvengiama nuolatinio mokymosi pasekmė. Tai keičia požiūrį į tai, kaip smegenys saugo informaciją, ir paaiškina, kodėl neuronų aktyvumo modeliai kinta net tada, kai prisiminimai išlieka stabilūs.
Dreifas kaip atminties kaina
Moksliniame leidinyje Nature paskelbti duomenys rodo, kad reprezentacinis dreifas (RD) turėtų būti laikomas natūralia smegenų veiklos dalimi. Kai neuronų grandinės dalyvauja nuolatiniame mokymosi procese, jų aktyvumo modeliai nėra statiški – jie kinta bėgant laikui. Šis mechanizmas suteikia paaiškinimą, kodėl eksperimentuose stebimi tokie įvairiapusiai patirties poveikiai neuronų tinklams.
Signalas aiškus.
Tyrėjai, modeliuodami šį procesą, rėmėsi CA1 smegenų srities struktūra. Jie sukūrė integruojančių ir generuojančių neuronų tinklą, kuriame egzistuoja sužadinimo ir slopinimo ryšiai, tačiau nėra pasikartojančio sužadinimo, kaip numato anatominiai apribojimai. Šis modelis leidžia tiksliai apskaičiuoti, kaip kintantys įėjimai veikia neuronų populiacijų stabilumą.
Ilgalaikė atmintis prieš kintančius neuronus
Paradoksalu, tačiau žmogus gali prisiminti telefono numerį daugelį metų, jei jį nuolat kartoja. Ši informacija saugoma ilgalaikėje atmintyje, kuri, atrodo, išlieka stabili, nepaisant to, kad ją koduojantys neuronų tinklai patiria dreifą. Tai sukuria įdomų kontrastą: smegenų lygmeniu vyksta nuolatinė kaita, tačiau mūsų subjektyvus prisiminimų stabilumas išlieka nepakitęs.
Mokslininkai pabrėžia, kad reprezentacinis dreifas turėtų būti stebimas visur, kur neuronų grandinės dalyvauja mokymosi ar atminties saugojimo procesuose. Tai nėra klaida ar sistemos triktis, o greičiau fundamentalus smegenų veiklos principas.
Nuo kūdikystės iki suaugusiųjų
Atminties tyrimai naudoja įvairius metodus, siekdami suprasti šiuos procesus skirtingais gyvenimo tarpsniais. Kūdikių atpažinimo ir atsiminimo atmintis vertinama specifiniais testais, o vyresnių vaikų bei suaugusiųjų atmintis tiriama pasitelkiant platų užduočių spektrą. Šie metodai leidžia mokslininkams stebėti, kaip kintantys neuronų modeliai virsta stabiliomis žiniomis.
Šis darbas buvo finansuojamas Ispanijos mokslo ir inovacijų ministerijos bei Europos Sąjungos projektų lėšomis, įskaitant Human Brain Project iniciatyvą. Tyrimo autoriai, bendradarbiaudami su Katalonijos generalitetu, siekia geriau suprasti neuronų tinklų dinamiką.
Ateityje atliekami eksperimentai turėtų patikslinti, kaip tiksliai šis dreifas sąveikauja su skirtingais atminties tipais. Jei reprezentacinis dreifas yra būtina sąlyga nuolatiniam mokymuisi, būsimi duomenys apie neuronų tinklų plastiškumą gali atskleisti, kaip smegenys sugeba išlaikyti informacijos vientisumą kintančioje biologinėje aplinkoje.
