Bunyi saraf membantu pembelajaran. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

BERITA SAINS DAN TEKNOLOGI, KEBAIKAN DALAM ELEKTRONIK
Perpustakaan teknikal percuma / suapan berita

Bunyi saraf membantu anda belajar

30.03.2015

Dua puluh tahun yang lalu, ahli sains saraf Stanford menemui aktiviti bunyi aneh dalam beberapa neuron otak: mereka bertindak balas kepada rangsangan yang seolah-olah tiada kaitan dengan mereka. Dan aktiviti sedemikian timbul tepat apabila otak membuat keputusan. Percubaan itu sendiri adalah seperti berikut: haiwan eksperimen perlu menentukan cara titik pada skrin bergerak, dari kanan ke kiri atau dari kiri ke kanan; sekiranya jawapan yang betul, ganjaran diberikan. Dengan bantuan model sedemikian, adalah mungkin untuk mengkaji proses apa di otak yang mengiringi pembentukan kategori. Pengkategorian objek dan fenomena adalah salah satu ciri paling umum dari jiwa yang mendasari pembelajaran, dan sangat menarik untuk mengetahui apa yang berlaku di otak pada masa ini. Dalam kes ini, seperti yang mudah difahami, adalah perlu untuk membezakan dua kelas objek: yang bergerak ke satu arah, dan yang bergerak ke arah yang bertentangan.

Akibatnya, adalah mungkin untuk mencari sekumpulan neuron yang bertindak balas terhadap pergerakan, dan di antaranya adalah mereka yang menjadi sangat aktif pada saat membuat keputusan. Walau bagaimanapun, aktiviti mereka kelihatan seolah-olah beberapa sel menjerit "dari kanan ke kiri!" sebagai tindak balas kepada titik itu, manakala yang lain menjerit "dari kiri ke kanan!" sebagai tindak balas kepada titik yang sama, tanpa mengira di mana titik itu sebenarnya bergerak. Tahap hingar dikurangkan dengan bantuan ganjaran untuk jawapan yang betul - ia menala neuron, menjadikan mereka lebih cerewet dan kurang bising, supaya mereka mula bertindak balas kebanyakannya hanya kepada mata satu, kategori "mereka". Dan apa yang sangat pelik ialah bunyi saraf tidak berlaku sama sekali di kawasan korteks yang biasanya dikaitkan dengan membuat keputusan.

Mengapa neuron bising di bahagian "bukan teras" otak, kami berjaya mengetahui sebahagiannya hanya sekarang, dengan bantuan model komputer yang dibangunkan oleh Tatiana Engel dan rakan-rakannya; hasil kerja mereka diterbitkan dalam Nature Communications. Model itu meniru kerja litar saraf yang menghubungkan kawasan deria otak dengan mengkategorikan. Neuron maya "memerhati" titik yang bergerak dalam arah yang berbeza dan yang terpaksa dibahagikan kepada dua kelas yang sama, "kanan" dan "kiri" - seperti dalam eksperimen asal dengan haiwan.

Litar saraf simulasi, tidak seperti yang sebenar, boleh kehilangan keupayaan untuk membuat bunyi, yang dilakukan oleh penyelidik. Tetapi ternyata tanpa bunyi saraf yang mengiringi pilihan, pembentukan kategori adalah mustahil. Dalam erti kata lain, agar kelas mata bergerak dari kanan ke kiri untuk membentuk dalam minda, otak mesti membuat pilihan dalam keadaan "bising", apabila beberapa neuron akan serentak "bergetar" untuk jawapan yang salah. Jika kita mengabaikan mata dan mengambil contoh yang lebih realistik, maka bayangkan bahawa setiap pagi anda memilih antara secawan kopi dan secawan teh. Anda membuat pilihan setiap hari selama seminggu, dua minggu, sebulan, enam bulan, dan pada akhirnya anda sampai pada kesimpulan bahawa secawan kopi pagi adalah apa yang anda perlukan. Tetapi jika tiba-tiba berlaku bahawa otak anda membuat pilihan tanpa sebarang bunyi, maka anda tidak akan membentuk hubungan antara waktu pagi dan kopi, konsep kopi pagi tidak akan hadir.

Sudah tentu, terdapat godaan hebat di sini untuk mentafsirkan bunyi saraf sebagai "keraguan", atau sebagai "keperluan untuk mempertimbangkan semua penyelesaian yang mungkin." Walau bagaimanapun, formulasi sedemikian tergolong dalam bidang falsafah, yang hampir tidak dapat kita kaitkan dengan fenomena neurofisiologi tertentu setakat ini. Walau bagaimanapun, mungkin data baharu pada masa hadapan akan membolehkan penciptaan beberapa kaedah perkakasan yang meningkatkan kebolehan kognitif - melalui pengurusan hingar saraf. Tetapi buat masa ini, ia masih perlu dilihat dari mana asalnya: sama ada jabatan deria yang menjananya, atau sama ada ia dihasilkan oleh bahagian otak lain yang berkaitan secara langsung dengan membuat keputusan, atau sama ada deria dan kognitif. jabatan terlibat di sini.

<< Belakang: xCORE-Pemproses bunyi audio 30.03.2015

>> Ke hadapan: Pengimbasan cap jari jauh 29.03.2015

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kewujudan peraturan entropi untuk jalinan kuantum telah terbukti 09.05.2024

Mekanik kuantum terus memukau kita dengan fenomena misteri dan penemuan yang tidak dijangka. Baru-baru ini, Bartosz Regula dari Pusat RIKEN untuk Pengkomputeran Kuantum dan Ludovico Lamy dari Universiti Amsterdam membentangkan penemuan baharu yang melibatkan keterikatan kuantum dan kaitannya dengan entropi. Keterikatan kuantum memainkan peranan penting dalam sains dan teknologi maklumat kuantum moden. Walau bagaimanapun, kerumitan strukturnya menjadikan pemahaman dan pengurusannya mencabar. Penemuan Regulus dan Lamy menunjukkan bahawa keterikatan kuantum mengikut peraturan entropi yang serupa dengan peraturan untuk sistem klasik. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam bidang sains dan teknologi maklumat kuantum, memperdalam pemahaman kita tentang jalinan kuantum dan kaitannya dengan termodinamik. Hasil kajian menunjukkan kemungkinan keterbalikan transformasi belitan, yang boleh memudahkan penggunaannya dalam pelbagai teknologi kuantum. Membuka peraturan baharu ...>>

Penghawa dingin mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Musim panas adalah masa untuk berehat dan mengembara, tetapi selalunya panas boleh mengubah masa ini menjadi siksaan yang tidak tertanggung. Temui produk baharu daripada Sony - penghawa dingin mini Reon Pocket 5, yang menjanjikan untuk menjadikan musim panas lebih selesa untuk penggunanya. Sony telah memperkenalkan peranti unik - perapi mini Reon Pocket 5, yang menyediakan penyejukan badan pada hari panas. Dengan itu, pengguna boleh menikmati kesejukan pada bila-bila masa, di mana sahaja dengan hanya memakainya di leher mereka. Penghawa dingin mini ini dilengkapi dengan pelarasan automatik mod operasi, serta penderia suhu dan kelembapan. Terima kasih kepada teknologi inovatif, Reon Pocket 5 melaraskan operasinya bergantung pada aktiviti pengguna dan keadaan persekitaran. Pengguna boleh melaraskan suhu dengan mudah menggunakan aplikasi mudah alih khusus yang disambungkan melalui Bluetooth. Selain itu, baju-T dan seluar pendek yang direka khas tersedia untuk kemudahan, yang boleh dipasangkan perapi mini. Peranti boleh oh ...>>

Tenaga dari angkasa untuk Starship 08.05.2024

Menghasilkan tenaga suria di angkasa semakin boleh dilaksanakan dengan kemunculan teknologi baharu dan pembangunan program angkasa lepas. Ketua syarikat permulaan Virtus Solis berkongsi visinya menggunakan SpaceX's Starship untuk mencipta loji kuasa orbit yang mampu menggerakkan Bumi. Startup Virtus Solis telah melancarkan projek bercita-cita tinggi untuk mencipta loji kuasa orbit menggunakan Starship SpaceX. Idea ini boleh mengubah dengan ketara bidang pengeluaran tenaga suria, menjadikannya lebih mudah diakses dan lebih murah. Teras rancangan permulaan adalah untuk mengurangkan kos pelancaran satelit ke angkasa menggunakan Starship. Kejayaan teknologi ini dijangka menjadikan pengeluaran tenaga suria di angkasa lebih berdaya saing dengan sumber tenaga tradisional. Virtual Solis merancang untuk membina panel fotovoltaik yang besar di orbit, menggunakan Starship untuk menghantar peralatan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, salah satu cabaran utama ...>>

Kaedah baharu untuk mencipta bateri berkuasa 08.05.2024

Dengan perkembangan teknologi dan penggunaan elektronik yang semakin meluas, isu mewujudkan sumber tenaga yang cekap dan selamat menjadi semakin mendesak. Penyelidik di Universiti Queensland telah melancarkan pendekatan baharu untuk mencipta bateri berasaskan zink berkuasa tinggi yang boleh mengubah landskap industri tenaga. Salah satu masalah utama dengan bateri boleh dicas semula berasaskan air tradisional ialah voltan rendahnya, yang mengehadkan penggunaannya dalam peranti moden. Tetapi terima kasih kepada kaedah baru yang dibangunkan oleh saintis, kelemahan ini telah berjaya diatasi. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan mereka, saintis beralih kepada sebatian organik khas - katekol. Ia ternyata menjadi komponen penting yang boleh meningkatkan kestabilan bateri dan meningkatkan kecekapannya. Pendekatan ini telah membawa kepada peningkatan ketara dalam voltan bateri zink-ion, menjadikannya lebih berdaya saing. Menurut saintis, bateri sedemikian mempunyai beberapa kelebihan. Mereka mempunyai b ...>>

Kandungan alkohol bir hangat 07.05.2024

Bir, sebagai salah satu minuman beralkohol yang paling biasa, mempunyai rasa uniknya sendiri, yang boleh berubah bergantung pada suhu penggunaan. Satu kajian baru oleh pasukan saintis antarabangsa telah mendapati bahawa suhu bir mempunyai kesan yang ketara terhadap persepsi rasa alkohol. Kajian yang diketuai oleh saintis bahan Lei Jiang, mendapati bahawa pada suhu yang berbeza, molekul etanol dan air membentuk pelbagai jenis kelompok, yang mempengaruhi persepsi rasa alkohol. Pada suhu rendah, lebih banyak gugusan seperti piramid terbentuk, yang mengurangkan kepedasan rasa "etanol" dan menjadikan rasa minuman kurang alkohol. Sebaliknya, apabila suhu meningkat, gugusan menjadi lebih seperti rantai, menghasilkan rasa alkohol yang lebih ketara. Ini menjelaskan mengapa rasa beberapa minuman beralkohol, seperti baijiu, boleh berubah bergantung pada suhu. Data yang diperoleh membuka prospek baharu bagi pengeluar minuman, ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Elektronik baharu akan menahan sinaran dan haba 28.06.2012

Jurutera dari Universiti Utah telah membangunkan peranti mekanikal mikroskopik (MEMS) yang boleh menahan sinaran radioaktif dan haba yang paling berkuasa. Menurut saintis, peranti yang mereka cipta boleh mengawal robot atau komputer walaupun di dalam reaktor atau di angkasa lepas.

Sinaran mengion cepat merosakkan elektronik tradisional, jadi anda perlu menggunakan banyak litar berlebihan dan perlindungan yang berkuasa, seperti yang berlaku, contohnya, dengan robot yang bekerja di loji janakuasa nuklear Fukushima kecemasan. Tetapi robot yang dilindungi yang dihantar untuk memantau reaktor yang rosak berhenti berfungsi selepas beberapa jam. Masalahnya ialah sinaran mengion yang kuat menembusi saluran konduktif "tambahan" dalam semikonduktor, yang melumpuhkan elektronik.

Buat pertama kalinya, saintis telah berjaya membangunkan teknologi unik yang terus berfungsi walaupun dengan sinaran pengionan yang paling berkuasa. Peranti baharu ialah elemen logik 25x25 mikron yang melakukan operasi logik yang paling mudah: "hidup" atau "mati". Peranti mekanikal mikroskopik malah boleh berfungsi di dalam reaktor nuklear

Semasa eksperimen, peranti baharu telah direndam dalam teras reaktor universiti selama dua jam, dan MEMS terus berfungsi seolah-olah tiada apa-apa yang berlaku. MEMS tidak dimusnahkan oleh sinaran mengion kerana ia tidak menggunakan saluran semikonduktor. Ini adalah suis mikroskopik mudah dengan elektrod tungsten yang menyentuh antara satu sama lain dan membuat atau memecahkan litar.

Dari segi aplikasi "tradisional", MEMS mempunyai kelemahan tertentu, contohnya, ia adalah 1000 kali lebih perlahan daripada elektronik silikon dan, lebih-lebih lagi, kurang tahan lama (disebabkan oleh kehadiran bahagian yang bergerak). Walau bagaimanapun, apabila ia datang kepada keadaan operasi yang melampau, MEMS tidak dapat ditandingi. Jadi, semasa eksperimen, peranti mekanikal mikroskopik bekerja selama berjam-jam dalam vakum pada suhu 277 darjah Celsius dan juga dalam teras reaktor penyelidikan 90-kW. Malah elektronik silikon yang paling boleh dipercayai dan dilindungi dalam keadaan sedemikian gagal selepas beberapa minit. Dalam keadaan biasa, MEMS bekerja selama kira-kira 2 bulan, menyelesaikan lebih daripada satu bilion kitaran tanpa kegagalan. Pada masa ini, saintis merancang untuk meningkatkan angka ini sebanyak sejuta kali.

Penggunaan MEMS membuka kemungkinan baharu sepenuhnya untuk memantau operasi loji kuasa nuklear, enjin pembakaran dalaman dan mencipta probe yang boleh menembusi tempat paling berbahaya tanpa memerlukan sistem perlindungan yang kuat dan berat.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web