Наука

При обробці вхідної інформації мозок працює швидко, дозволяючи собі помилятися

Нейробіологи Королівського технологічного інституту, Стокгольм за допомогою теорії інформації та комп’ютерних моделей вивчали обробку вхідних даних мозком. Дослідження показало, що початкова обробка візуальної інформації була «швидкою, але неохайною» порівняно з подальшою обробкою, набагато повільнішою, але точнішою.

Image from Canva

У природі конкуренція і виживання диктують: треба думати швидко, і мозок віддає перевагу швидкості перед точністю. Цей принцип виживання, можливо, спочатку закладений в структури мозок.

Нейробіологи Королівського технологічного інституту, Стокгольм за допомогою теорії інформації та комп’ютерних моделей вивчали обробку вхідних даних мозком. Дослідження показало, що початкова обробка візуальної інформації була «швидкою, але неточною» порівняно з подальшою обробкою, набагато повільнішою, але точнішою.

Вчені застерігають, що дослідження не розглядало реальну поведінку тварин або людини, і результати базуються на математичних моделях класичних експериментальних даних про те, як окремі нейрони реагують на вхідні сигнали.

Співавтор роботи Арвінд Кумар каже:

“Щоб вижити, тварини повинні швидко обробляти сенсорні дані. Коли тварина бачить щось, що нагадує візерунок ліній, вона повинна не тільки розпізнати, що означає цей малюнок, але й зробити це досить швидко, щоб встигнути втекти, якщо це хижак, що ховається. Якщо воно прийме за хижака кущ, це не біда. Біда, якщо воно на хижака не зреагує. Тобто, швидкість отримання інформації іноді важливіше, ніж точність».

Але різні ділянки мозку мають свої власні “стратегії кодування”. На відміну від нейронів, пов’язаних із зором, нейрони в тій частині мозку, яка формує уявлення про простір або відчуття того, де людина знаходиться, віддають перевагу точності, а не швидкості.

Швидкість обробки вхідних даних вище у візуальної кори, а точність вище у енторінальної. KTH Royal Institute of Technology

Висновки нейробіологів були зроблені на основі аналізу “кривих налаштування” в змодельованих нейронних мережах. Криві показують різні види активності нейромереж. В енторінальній корі, центрі мережі, відповідальної за пам’ять, навігацію та сприйняття часу, криві мають кілька піків і їх частота вища. Такі криві свідчать про більш високу точність декодування вхідного сигналу, хоча і з меншою швидкістю, на відміну від одновершинних кривих, виявлених в ранніх сенсорних областях.

“Дотепер дослідження були зосереджені лише на оцінці обсягу отриманої інформації, ігноруючи той факт, що тварини мають обмежений час для реакції”, — говорить співавтор роботи Мовіц Леннінгер.

Тепер, беручи до уваги фактор часу, вчені показали, що життєво важливі компроміси між швидкістю і точністю вже присутні в з’єднаннях і налаштуванні нейронів. Мозок кодує один і той же тип інформації по-різному і з різною точністю.


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


Back to top button