Nuolatinis neuronų aktyvumo kitimas: kodėl mūsų atmintis yra „dreifuojanti“ sistema

Moksliniai tyrimai atskleidžia fundamentalią tiesą apie žmogaus smegenis: neuronų tinklai, atsakingi už mūsų prisiminimus ir suvokimą, niekada nestovi vietoje. Šis reiškinys, moksliškai vadinamas reprezentaciniu dreifu (RD), yra ne smegenų veiklos sutrikimas, o neišvengiama nuolatinio mokymosi ir atminties saugojimo kaina.

Atminties kaina: dalinis užmiršimas

Leidinio Nature publikacijoje mokslininkai pabrėžia, kad atminties sistemos su biologiškai apribotomis sinapsėmis jau tris dešimtmečius yra intensyvių teorinių studijų objektas. Svarbiausia šių tyrimų išvada yra paradoksali: naujų prisiminimų saugojimas neišvengiamai reiškia dalinį jau egzistuojančių prisiminimų ištrynimą.

Šis „perrašymo“ procesas sukelia jutiminiais dirgikliais pagrįstų aktyvumo modelių dekoreliaciją – net jei išoriniai įvesties signalai išlieka panašūs, neuronų atsakas į juos laikui bėgant kinta. Būtent todėl reprezentacinis dreifas turėtų būti stebimas visur, kur neuronų grandinės dalyvauja nuolatinio mokymosi procesuose.

Nuo „eksperimentinės klaidos“ iki fundamentalaus atradimo

Dar praėjusio amžiaus pradžioje, kai mokslininkai, tokie kaip Cliffordas Kentrosas, stebėjo hipokampo nestabilumą, šie duomenys dažnai buvo klaidingai palaikyti eksperimentinėmis klaidomis. Buvo manoma, kad jei elgsena išlieka stabili, tai ir neuroninis kodas turi būti nekintantis. Tačiau šiandien suprantame, kad smegenų stabilumas yra dinamiškas.

Portalo 36Kr apžvalgoje reprezentacinis dreifas lyginamas su tamsiosios materijos atradimu fizikoje: jis verčia pripažinti, kad tikrasis smegenų veikimo mechanizmas yra gerokai sudėtingesnis, nei manėme iki šiol. Kai kurie tyrėjai kelia esminį klausimą: jei neuronai, atsakingi už atmintį, nuolat keičiasi, kur tiksliai yra saugomi mūsų prisiminimai? Šiuo metu mokslinėje bendruomenėje diskutuojama, kokia dalis šių pokyčių yra tikra neuronų reorganizacija, o kokia – tik paviršinis reiškinys, nulemtas vidinės būsenos ar elgsenos pokyčių.

Kodėl tai svarbu?

Šis atradimas suteikia principinį paaiškinimą, kodėl linijiniai modeliai yra itin efektyvūs dekoduojant fMRI duomenis, nepaisant to, kad patys neuroniniai procesai yra netiesiniai. Reprezentacinis dreifas parodo, kad net esant nuolatiniam neuronų „dreifui“, bendra informacijos struktūra išlieka atpažįstama.

Ši biologinė dinamika atliepia ir šiuolaikinius technologinius iššūkius. Pavyzdžiui, „Applied Materials“ investicijos į pažangias atminties technologijas, skirtas dirbtinio intelekto užduotims, rodo, kad tiek biologinėse, tiek dirbtinėse sistemose atminties saugojimas reikalauja nuolatinio efektyvumo balanso.

Nors reprezentacinis dreifas vis dar kelia daug klausimų, jis keičia mūsų požiūrį į smegenis. Užuot buvusios statišku „standžiuoju disku“, mūsų smegenys veikia kaip nuolat atsinaujinanti, lanksti sistema, kurioje stabilumas yra ne nekintamumo, o nuolatinės adaptacijos rezultatas. Tai, kad mūsų „aš“ pojūtis išlieka nuoseklus, kai fizinis jo pagrindas nuolat kinta, išlieka viena didžiausių šiuolaikinio mokslo mįslių.

Šaltiniai

  1. [1] [Nature.com | Wed, 30 Ju] Representational drift as the consequence of ongoing memory storage
  2. [2] [Eu.36kr.com | Tue, 26 Ma] Your Memory and Self May Have Been "Drifting" All Along
  3. [3] [arXiv | 2026-06-17] 1 Introduction
  4. [4] [arXiv | 2026-06-18] Learning Sparse Latent Predictive Foundation Model for Multimodal Neuroimaging