Τι πίνουν οι αγελάδες; (Η Συνεργατική Αρχιτεκτονική της Ανθρώπινης Μνήμης)

Ο εγκέφαλος έχει μια ανεπιθύμητη ικανότητα να κάνει συσχετίσεις. Αυτό φαίνεται καλά από μια από τις αγαπημένες μου ψευδαισθήσεις, το Εφέ McGurk, που δείχνει ότι αυτό που «ακούμε» επηρεάζεται έντονα από αυτό που βλέπουμε. Σε όλη τη ζωή σας κάθε φορά που παρακολουθείτε κάποιον να λέει μωρό ή μπακλαβά είδατε τα χείλη τους να ενώνονται και στη συνέχεια να χωρίζονται για να προφέρετε τη συλλαβή «βα.» Ακόμα κι αν έχετε Πιθανότατα ποτέ δεν σκεφτήκαμε συνειδητά για αυτό το γεγονός, ο εγκέφαλός σας το χρησιμοποιεί για να αποφασίσει τι είστε ακρόαση. Το αποτέλεσμα είναι το εφέ McGurk: συχνά θα "ακούσουμε" τη συλλαβή "da" εάν το οπτικό κομμάτι ενός βίντεο δείχνει κάποιον να λέει "ga" ακόμα κι αν ο ήχος είναι "ba".

ο Μνήμη Ιστός

Είναι δύσκολο να υπερεκτιμούμε το πόσο οι ψυχικές μας ικανότητες βασίζονται στην ικανότητα του εγκεφάλου να δημιουργεί συνδέσμους ανάμεσα στους ήχους, τα αξιοθέατα, τις έννοιες και τα συναισθήματα που βιώνει. Για παράδειγμα, μέσω ακουστικών και οπτικών συσχετίσεων τα παιδιά μαθαίνουν να κατανοούν τον κόσμο. Ξέρεις τη λέξη

Γάτα αναφέρεται σε ένα χαριτωμένο πλάσμα με τετράποδα, γιατί η μαμά επέμενε να πει «κοίτα τη γάτα γατάκι» τις πρώτες τριάντα επτά φορές που είδες μια γάτα. Πράγματι, οι πραγματικές γνώσεις μας (σημασιολογική μνήμη) για τον κόσμο βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στην ικανότητα του εγκεφάλου να ανιχνεύει συσχετίσεις και να αποθηκεύει πληροφορίες με σχεσιακό τρόπο (η έννοια ενός αντικειμένου καθορίζεται από αυτό με το οποίο συνδέεται).

Μια αναλογία με τον Παγκόσμιο Ιστό είναι χρήσιμη. Το World Wide Web είναι ένα δίκτυο πολλών δισεκατομμυρίων κόμβων (ιστοσελίδες), καθένας από τους οποίους αλληλεπιδρά (συνδέσμους) κατά κάποιο τρόπο με ένα υποσύνολο άλλων. Ποιοι κόμβοι συνδέονται μεταξύ τους δεν είναι τυχαίοι. Ένας ιστότοπος σχετικά με το ποδόσφαιρο θα έχει συνδέσμους προς ομάδες ποδοσφαίρου, πρωταθλήματα και σκορ παιχνιδιού, αλλά είναι απίθανο να συνδεθεί με σελίδες σχετικά με τα μποζόνια ή τα υδροπονικά του Higgs. Οι πληροφορίες φαίνεται να διατίθενται στα δικά μας δίκτυα ακολουθώντας παρόμοιες αρχές: οι σχετικές έννοιες και οι λέξεις συνδέονται μεταξύ τους. Μπορούμε να διερευνήσουμε, σε ένα μέτριο βαθμό, τη δομή του δικού μας web memory με τη δωρεάν σύνδεση. Όταν συνδέομαι ελεύθερα με τη λέξη ζέβρα, ο εγκέφαλός μου επιστρέφει ζώο, ασπρόμαυρο, ρίγες, και Αφρική. Όπως κάνοντας κλικ στους συνδέσμους μιας ιστοσελίδας, με τη δωρεάν σύνδεση, διαβάζω ουσιαστικά τους συνδέσμους που έχει δημιουργήσει ο εγκέφαλός μου ζέβρα και άλλες έννοιες. Οι ψυχολόγοι έχουν χαρτογραφήσει ποιες έννοιες συνήθως συνδέονται μεταξύ τους ζητώντας από τους ανθρώπους να γράψουν την πρώτη λέξη που εμφανίζεται στο κεφάλι τους όταν τους δείξει σύνθημα λέξη. Μια τέτοια προσπάθεια έδωσε χιλιάδες λέξεις σε χιλιάδες θέματα και ανέπτυξε μια τεράστια βάση δεδομένων δωρεάν σύνδεσης. Το αποτέλεσμα μπορεί να θεωρηθεί ως σημασιολογικός ιστός που αποτελείται από χιλιάδες κόμβους, καθένας από τους οποίους αντιπροσωπεύει μια λέξη και περιέχει συνδέσμους προς λέξεις με τις οποίες συνδέεται. Φιγούρα 1 εμφανίζει ένα μικρό υποσύνολο αυτού του σημασιολογικού δικτύου. Ένας αριθμός καταγράφει τη δύναμη συσχέτισης μεταξύ ζευγών λέξεων, από 0 (χωρίς σύνδεσμο) έως 100, οι οποίες αντιπροσωπεύονται από το πάχος των γραμμών. Όταν δόθηκε η λέξη BRAIN, το 4% των ανθρώπων απάντησαν με το MIND, μια ασθενέστερη δύναμη συσχέτισης από το BRAIN-HEAD, το οποίο ήταν ένα επιβλητικό 28%. Στο διάγραμμα δεν υπάρχει άμεσος σύνδεσμος μεταξύ BRAIN και BUG (κανείς δεν το σκέφτηκε έντομο όταν παρουσιάζεται με εγκέφαλος). Παρ 'όλα αυτά, δύο πιθανές έμμεσες διαδρομές θα επιτρέψουν σε ένα να «ταξιδέψει» από το BRAIN στο BUG (όπως σε ένα έντομο).

Συνδέσεις σε επίπεδο Synaptic

Δεν είναι τυχαίο ότι το «υλικό» του εγκεφάλου, οι νευρώνες και οι συνάψεις, ταιριάζουν απόλυτα για τη δημιουργία μιας υπολογιστικής συσκευής που συλλαμβάνει τις συσχετίσεις μεταξύ σχετικών εννοιών και γεγονότων. Κάθε νευρώνας στον φλοιό σας μπορεί να στείλει σήματα σε χιλιάδες άλλους μέσω των συνάψεών του - των «συνδέσμων» μεταξύ των νευρώνων. Ποιοι νευρώνες συνδέονται ο ένας με τον άλλον δεν είναι συνδεδεμένοι από εμάς γονίδια, αλλά ένα προϊόν εμπειρίας. Πράγματι, η πράξη της μάθησης είναι ουσιαστικά μια πράξη επανασύρματος νευρικός κυκλώματα: δημιουργία νέων συνάψεων ή αλλαγή της αποτελεσματικότητας των υπαρχόντων. Η εξέλιξη έχει δημιουργήσει ακόμη και μια «συσχετιζόμενη πρωτεΐνη» που συμβάλλει στην ικανότητά μας να κάνουμε συσχετίσεις στο γνωστικό επίπεδο. Η πρωτεΐνη, ένας υποδοχέας του νευροδιαβιβαστή γλουταμινικού, ονομάζεται Υποδοχέας NMDA, μπορεί να ανιχνεύσει εάν οι προσυναπτικοί (αποστολείς) και οι μετασυναπτικοί (λαμβανόμενοι) νευρώνες είναι ενεργοί ταυτόχρονα. Ο υποδοχέας NMDA πιστεύεται ότι επιτρέπει στους νευρώνες να συνδέονται με τους κατάλληλους συνεργάτες τους - για παράδειγμα επιτρέποντας στους νευρώνες να αντιπροσωπεύουν ζέβρα και Αφρική να γίνετε μέσα στα νευρικά σας κυκλώματα επειδή αυτές οι δύο έννοιες χρησιμοποιούνται συχνά μαζί.

Σφάλματα μνήμης

Η συνεργατική αρχιτεκτονική της ανθρώπινης μνήμης παρέχει πολλά ισχυρά υπολογιστικά χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, σε αντίθεση με έναν ψηφιακό υπολογιστή, η ανθρώπινη μνήμη αποθηκεύει και οργανώνει πληροφορίες σε ένα μόνο βήμα: αρχειοθετεί αυτόματα πληροφορίες σύμφωνα με το τι σχετίζεται. Για αυτόν τον λόγο οι άνθρωποι είναι πολύ ανώτεροι από τους ψηφιακούς υπολογιστές στο πλαίσιο κατανόησης, αναλύοντας εύκολα την πρόταση «ο σκύλος σου έφαγε το χοτ-ντογκ μου» παρά τις πολλαπλές έννοιες της λέξης σκύλος. Υπάρχει όμως ένα μειονέκτημα: πολλά από τα σφάλματα του εγκεφάλου προκύπτουν από τη συνεργατική αρχιτεκτονική του. Λόγω της ισχυρής σχέσης μεταξύ γάλακτος και αγελάδων, πρέπει να καταστείλουμε ενεργά η επιθυμία να απαντήσουμε γάλα στην ερώτηση τι πίνουν οι αγελάδες; Η συσχετιστική αρχιτεκτονική του εγκεφάλου οδηγεί επίσης σε σφάλματα μνήμης. Κάποτε μπήκα σε ένα κατάστημα παπουτσιών και ρώτησα αν πουλάνε αλιγάτορες (σκέφτοντας «Crocs»). Και οι άνθρωποι καλούν κατά λάθος ο ένας τον άλλον με το λάθος όνομα όλη την ώρα, αλλά τα λάθη δεν είναι τυχαία: οι άνθρωποι ήταν γνωστό ότι καλούν τον τρέχοντα φίλο ή φίλη τους με το όνομα του πρώην τους. Η συνεργατική αρχιτεκτονική του εγκεφάλου, μαζί με τη μαζική διασταύρωση μεταξύ νευρώνων, είναι επίσης πιθανό υπεύθυνη για γνωστικές προκαταλήψεις, όπως εφέ πλαισίου. Τι ακούγεται σαν η καλύτερη επιλογή: μια χειρουργική επέμβαση με ποσοστό επιβίωσης 90 τοις εκατό ή μία με ποσοστό θνησιμότητας 10 τοις εκατό; Μελέτες δείχνουν ότι επηρεαζόμαστε από το εάν οι λέξεις που χρησιμοποιούνται για την παρουσίαση πληροφοριών έχουν θετική ή αρνητικές συσχετίσεις, και δεδομένης της συσχετιστικής αρχιτεκτονικής του εγκεφάλου, πώς θα μπορούσαμε να είμαστε διαφορετικά;