Փենսիլվանիայի համալսարանի նյարդաբանները նոր պատկերացումներ են ձեռք բերել այն մասին, թե ինչպես են հիշողությունները ձևավորվում քնի ժամանակ՝ օգտագործելով նեյրոնային ցանցի հաշվողական մոդելը:
Գիտությունների ազգային ակադեմիայում հրապարակված հետազոտության մեջ նրանք ցույց են տալիս, որ երբ ուղեղը պտտվում է ոչ REM և REM քնի միջով գիշերը մոտ հինգ անգամ, հիպոկամպը «մարզում» է նեոկորտեքսին հիշողությունները ամրացնելու համար:
Թիմը նախկինում կառուցել է նեյրոնային ցանցի մոդելներ՝ նմանակելու ուսուցման և հիշողության գործառույթները: Հատկապես այս աշխատանքի համար նախագծվել է մոդել, որը ներառում է հիպոկամպուսի, նոր հիշողությունների ուղեղի կենտրոնի և նեոկորտեքսի մոդելավորում, որը պատասխանատու է ճանաչողության և հիշողության պահպանման մակարդակների համար: Նմանատիպ քնի ժամանակ հետազոտողները կարող էին դիտարկել, թե որ նմանակված նեյրոններն են կրակում այդ երկու հատվածներում, ապա վերլուծել գործունեության օրինաչափությունները:
Թիմն իրականացրել է քնի մի քանի մոդելավորում՝ օգտագործելով իրենց ստեղծած ուսուցման ալգորիթմը: Սիմուլյացիան ցույց է տվել, որ ոչ REM քնի ժամանակ ուղեղը հիմնականում վերլուծում է հիպոկամպում տեղի ունեցած վերջին միջադեպերը և նոր տվյալները, մինչդեռ REM քնի ժամանակ այն մշակում է այդ տեղեկատվությունը նեոկորտեքսի հատվածներում:
Հետազոտողները բացատրել են, որ ոչ REM քնի ժամանակ հիպոկամպը իրականում դաստիարակում է նեոկորտեքսը, մինչդեռ REM քնի ժամանակ նորակեղևը նորից ակտիվանում է և կարող է վերարտադրել այն, ինչ սովորել է: Այսպիսով, հիշողությունների ձևավորման համար մեծ նշանակություն ունի քնի երկու փուլերի հերթափոխը։
Հետազոտողների համար հաջորդ քայլը կլինի փորձեր անցկացնելը՝ հասկանալու համար, թե արդյո՞ք REM քունն իրականում առաջացնում է հին հիշողություններ, և ի՞նչ հետևանքներ կարող է ունենալ դա առկա գիտելիքների մեջ նոր տեղեկատվության ինտեգրման համար:
Ներկայիս սիմուլյացիան հիմնված էր միջին չափահասի վրա, ով գիշերը նորմալ առողջ քնում է: Այնուամենայնիվ, հետազոտողների բացահայտումները դեռ պետք է հաստատվեն երեխաների և նրանց համար, ովքեր ունեն տարբեր քնի ռեժիմ:
Աշխատանքի հեղինակները կարծում են, որ երկարաժամկետ հեռանկարում քնի փուլերի դերի ավելի լավ ըմբռնումը հիշողության ձևավորման գործում կարող է օգնել հոգեկան և նյարդաբանական խանգարումների բուժմանը։ Միևնույն ժամանակ, կենսաբանությունից ներշնչված ալգորիթմը կարող է նոր ուղղություններ ցույց տալ արհեստական ինտելեկտի համակարգերում ավելի հզոր ինքնավար հիշողության համար:
Նախկինում հետազոտողները պարզել էին, որ քնի ժամանակ որոշակի օրինաչափությունների ակտիվացման համադրությունը թույլ է տալիս ուղեղին ֆիքսել հիշողությունները: Նրանք բացահայտեցին երկու օրինաչափություններ, որոնք ստեղծում են «հնարավորությունների պատուհաններ» հիշողությունների վերաակտիվացման համար:
Որքան ուժեղ լինի այս վերաակտիվացումը, այնքան ավելի հստակ կհիշենք անցյալի իրադարձությունները:
Բացի այդ, նյարդաբաններն առաջին անգամ փաստագրել են, թե ինչպես է ուղեղի հիմնական մասը, որը պատասխանատու է հիշողության համար, սխալ թույլ տալիս հիշողությունը վերականգնելիս: Ուղեղի բջիջների ակտիվացման օրինաչափությունները նման էին ինչպես ճիշտ, այնպես էլ սխալ հիշողությունների որոնման դեպքում, սակայն դրանց ակտիվացման արագությունը տարբերվում էր:
Սիրարփի Աղաբաբյան
168.am
