Id-dinamiċi huma l-uniku kostanti fil-memorja tax-xogħol

Astratt

F'din il-perspettiva qasira, aħna nirriflettu fuq it-tendenza tagħna li nużaw ħidmiet simplifikati żżejjed u idjosinkratiċi fi tfittxija biex niskopru mekkaniżmi ġenerali ta 'memorja ta' ħidma. Niddiskutu kif ix-xogħol ta 'Mark Stokes u l-kollaboraturi ħares lil hinn minn attività newrali lokalizzata, temporanjament persistenti u biddel l-attenzjoni lejn l-importanza ta' kodiċi newrali distribwiti u dinamiċi għall-memorja tax-xogħol. Lezzjoni kritika minn dan ix-xogħol hija li l-użu ta 'kompiti simplifikati ma jissimplifikax awtomatikament l-imġiba ta' appoġġ tal-komputazzjonijiet newrali (anki jekk nixtiequ li jkun hekk). Barra minn hekk, l-għarfien ta 'Stokes dwar id-dinamika multidimensjonali jenfasizza l-flessibbiltà tal-kodiċi newrali sottostanti l-konjizzjoni u mbotta l-qasam biex iħares lil hinn mill-miżuri statiċi tal-memorja tax-xogħol.

Benefiċċji tal-marda ta 'Cistanche tubulosa-Anti Alzheimer

L-għan ċentrali tar-riċerka tal-memorja tax-xogħol huwa li nifhmu kif inżommu temporanjament l-informazzjoni f'moħħna waqt li nimxu madwar id-dinja biex nilħqu l-għanijiet tal-imġieba tagħna. Il-memorja ta’ ħidma hija funzjoni konjittiva kritika li tippermettilna ngħaqqdu flimkien l-esperjenzi tagħna f’narrattiva koerenti. Mhux ta’ b’xejn allura, fit-taħditiet u l-lekċers fil-klassi li aħna bħala xjenzati nagħtu dwar il-memorja ta’ ħidma, ilkoll inħobbu nibdew b’eżempji ingaġġanti tad-dinja reali. Nistgħu nuru korsija ta’ supermarket iffullar mimlija ħaxix ikkulurit u nenfasizzaw kif tuża l-memorja tax-xogħol biex iżżomm f’moħħok il-lista tal-merċa tiegħek waqt li tkun qed tfittex il-frawli perfett. Jew, nistgħu nuru triq traffikuża tal-belt u nispjegaw kif tista 'ssib ħabib fil-folla billi viżwalizzaw wiċċhom jew il-beritta roża firma. M'hemmx nuqqas ta 'eżempji ħaj għall-ftuħ ta' slides ta 'taħdita. Madankollu, madwar Slajd 5, dejjem invarjaw għal dan li ġej: ftit kaxxi griżi diskreti li jirrappreżentaw skrin tal-kompjuter issettjat b'mod sekwenzjali fuq linja tal-ħin. F'waħda mill-ewwel kaxxi, hemm swipe ta 'strixxi jew tixrid ta' kulur, li n-nies huma mitluba jiftakru. Imbagħad, hemm kaxxa griża, maħsuba biex tindika d-dewmien tal-memorja tax-xogħol. U fl-aħħar kaxxa, għal darb'oħra hemm xi strixxi jew kuluri użati bħala test.

Phenylethanol glycoside huwa l-komponent attiv ewlieni ta 'Cistanche deserticola

Dawk minna impenjati fir-riċerka tal-memorja tax-xogħol huma tant familjari ma 'dan il-pern mid-dinja reali għal-laboratorju li bilkemm nindunaw bih. Madankollu, dawk li jisimgħu l-ewwel darba, jistgħu jitħabtu biex jaraw il-konnessjoni. Naturalment, hemm raġuni li lkoll inħobbu l-kompiti artifiċjali tagħna, u hemm valur kbir fihom. Bħala psikologi, nitgħallmu li kompitu huwa mezz biex jiġi eżerċitat kontroll sperimentali għall-ispiża tan-naturaliżmu. Bħala newroxjentisti, insibu li ħidmiet artifiċjali huma partikolarment utli biex jirgħu l-imħuħ tan-nies bejn wieħed u ieħor fl-istess stat għal darb'oħra sabiex inkunu nistgħu niġbdu s-sinjal mill-istorbju. B'kuntrast, jekk issib ruħek tiġġerra fil-korsija tas-supermarket waħda filgħodu tajba skont l-eżempju fuq Slide 1, huwa diffiċli (bħalissa, kważi impossibbli) għal newroxjenzat li jiġbor informazzjoni minn moħħok.

Kostitwenti Kimiċi Ewlenin ta 'Cistanche deserticola

Minħabba li huma sempliċi, inħobbu naħsbu fil-kompiti tipiċi tal-memorja tax-xogħol tagħna bħala prevedibbli u interkambjabbli. Bħal wara riċetta fil-kċina, tista 'tbassar l-imġiba bbażata fuq il-ħin allokat għall-kodifikazzjoni u ż-żamma. Bħal partijiet minn xkafef IKEA, tista 'tħallat u tqabbel il-komponenti tal-kompiti biex tikseb l-effett mixtieq. Madankollu, ix-xogħol li għaddej wera kif anke l-komponenti tal-kompiti l-aktar sempliċi mhumiex daqshekk formuli. Pereżempju, mistoqsija waħda li ilha teżisti li kkontribwiet għall-qasma tal-psikoloġija konjittiva mill-komportamentiżmu hija kif stimolu wieħed jista 'jimmappja fuq ħafna imgieba differenti. Li tiġbed ass mill-gverta kultant hija l-aħjar karta u kultant l-agħar—kollox jiddependi fuq liema logħba tal-karti qed tilgħab bħalissa. F'termini tekniċi, l-istess stimolu jqajjem operazzjonijiet mentali differenti u mġiba f'kuntesti differenti.

Il-fehim ta 'kif stimolu wieħed jista' jiġi mmappjat b'mod flessibbli għal imgieba differenti hija problema partikolarment ta 'sfida meta titqies mill-perspettiva ta' newroni individwali. Fin-newroxjenza viżwali, ħafna drabi jkun produttiv li jiġu kkaratterizzati l-preferenzi tal-irfinar tan-newroni. Huwa faċli li wieħed jimmaġina rappreżentazzjonijiet mentali li joħorġu minn newroni sintonizzati b'mod stabbli—jekk trid tirrappreżenta oġġett "vertikali", fit-teorija, tista 'tikseb dan billi jkollok newroni li jippreferu vertikali b'mod persistenti jisparaw biex inaqqsu dewmien. Madankollu, skema bħal din ma tistax tqis bis-sħiħ il-flessibilità tal-memorja tax-xogħol: Xi drabi, "vertikali" tista 'tfisser "agħfas il-buttuna A," u drabi oħra, tista' tfisser "ħares lejn il-lemin tiegħek." Biex jgħaqqdu malajr biċċiet ta' informazzjoni arbitrarji flimkien jeħtieġ bidliet flessibbli fir-rappreżentazzjoni tal-informazzjoni. Ħarsa ewlenija minn Stokes et al. (2013) hija li pajsaġġ multidimensjonali joħroġ meta l-attività ta 'newron individwali titqies bħala l-attività tan-newroni l-oħra kollha. F'dan il-pajsaġġ, kull newron jaqsam dimensjoni waħda matul iż-żmien, u n-newroni kollha flimkien jaqsmu trajettorja dinamika ħafna li tista 'toqgħod fi stati stabbli matul diversi epoki tal-kompitu tal-memorja tax-xogħol. Dan l-ispazju tal-istat dinamiku u multidimensjonali jista 'jiġi kkunsidrat fin-newroni kollha, iżda jista' wkoll jiġi kkondensat lura f'inqas dimensjonijiet billi tħares biss lejn dawk il-komponenti li jispjegaw il-biċċa l-kbira tal-varjanza f'kompitu partikolari (bl-użu ta 'teknika ta' tnaqqis tad-dimensjoni bħall-PCA). Minn Stokes et al. (2013), nitgħallmu li stat ta 'attivazzjoni stabbli ta' dimensjoni aktar baxxa jista 'jiġi osservat waqt il-manutenzjoni tal-memorja tax-xogħol, li jirrifletti l-istat tan-netwerk konfigurat temporanjament li huwa sintonizzat b'mod dinamiku skont l-għanijiet tal-kompitu. Pereżempju, stat stabbli jista 'mappa kif stimolu memorizzat jirrelata ma' deċiżjoni xierqa meħtieġa waqt ir-rispons. B'mod kritiku, billi titqies in-natura multidimensjonali tal-kodiċi newrali, ħafna imgieba flessibbli jistgħu f'daqqa waħda jidħlu pjuttost mingħajr sforz fit-teoriji tagħna dwar il-memorja tax-xogħol.

Suppliment ta 'Cistanche qrib tiegħi-Improve Memory

Ikklikkja hawn biex tara prodotti Cistanche Improve Memory

【Staqsi għal aktar】 Email:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

Ix-xogħol fuq kodiċi multidimensjonali fil-kuntest tal-immappjar ta 'stimolu wieħed għal imgieba multipli wera kif stati ta' dimensjoni baxxa jistgħu jiġu mmuntati u assemblati mill-ġdid b'mod flessibbli biex jadattaw għal talbiet ta 'mġieba minn mument għal mument. Saħansitra aktar notevoli, ħidma sussegwenti żvela li l-attività fuq popolazzjonijiet kbar ta 'newroni tista' tibqa 'dinamika ħafna anke meta l-istimolu u t-talbiet tal-kompiti jinżammu kostanti (Wolff, Jochim, Akyürek, Buschman, & Stokes, 2020; Murray et al., 2017; Spaak, Watanabe, Funahashi, & Stokes, 2017). F'kompitu tal-memorja tax-xogħol viżwali, l-osservaturi ntalbu jiftakru stimolu sempliċi (bħal ħakk orjentat jew post spazjali). Il-mudell ġenerali ta 'attività newrali matul id-dewmien tal-memorja huwa volleyed permezz ta' serje ta 'bidliet matul iż-żmien. Minkejja din id-dinamika temporali mgħaġġla fil-popolazzjoni inġenerali, l-iskema ta’ kodifikazzjoni, jew is-subspazju ta’ dimensjoni baxxa li jirrappreżenta l-istimolu sempliċi, baqgħet stabbli b’mod notevoli, u wriet biss ċaqliq żgħir matul iż-żmien (Wolff et al., 2020; Murray et al., 2017). Mill-perspettiva konxja tagħna, il-memorja ta 'stimolu sempliċi bħal orjentazzjoni hija bħal statwa miżmuma "fissa" f'għajnejn moħħna. Mill-perspettiva tal-ipproċessar tal-informazzjoni newrali, huwa bħal xmara li ssib triqtu fl-iskanalaturi differenti f'pajsaġġ—fil-waqt li żżomm il-memorji fil-wiċċ fuq dgħajsa stabbli (Panichello & Buschman, 2021; Panichello, DePasquale, Pillow, & Buschman, 2019).

Il-fehim tal-kodiċijiet tal-memorja tax-xogħol bħala dinamiċi ħafna u li jevolvu matul iż-żmien kienet idea trasformattiva minn Stokes u l-kollegi (2013), u bil-mod il-mod qed nibdew nifhmu aktar dwar kif il-memorji jinżammu minn din il-perspettiva ġdida. Pereżempju, xogħol reċenti adotta l-qafas ta’ kodifikazzjoni dinamiku żviluppat minn Stokes biex jindirizza waħda mill-mistoqsijiet klassiċi fil-filosofija, il-psikoloġija konjittiva u n-newroxjenza: Meta żżomm memorja f’moħħok, kif tkun taf li hija memorja u mhux rappreżentazzjoni ta' informazzjoni sensorja li dieħla? Fi kliem ieħor, kif moħħok inaqqas l-interferenza bejn il-ħsibijiet interni u l-informazzjoni sensorja? Billi eżaminaw l-ispazju tal-istat ta 'reġistrazzjonijiet b'ħafna unitajiet, Libby u Buschman (2021) wrew li l-irfinar sensorju ta' xi newroni huwa stabbli matul iż-żamma tal-informazzjoni fil-memorja, filwaqt li l-irfinar ta 'newroni oħra huwa maqlub fir-rigward tal-irfinar sensorjali. Ir-riżultat nett huwa rotazzjoni tar-rappreżentazzjoni tal-ispazju tal-istat tal-kodiċi tal-memorja li tikkonċerna l-kodiċi sensorju, li tipprovdi mekkaniżmu biex tissepara r-rappreżentazzjonijiet tal-memorja mir-rappreżentazzjonijiet sensorji. Għalkemm din is-sejba tissuġġerixxi mezz biex tittaffa l-interferenza bejn memorji u inputs sensorji, din id-dinamika tikkomplika l-proċess tad-dekodifikazzjoni tal-informazzjoni mfakkar biex tiggwida l-imġieba. Kif tista' karatteristika speċifika mfakkra tkun "tinqara" meta dik il-karatteristika m'għadhiex fil-format oriġinali tagħha bħal sensorju? Diversi studji—ispirati għal darb'oħra mill-approċċ ta' Stokes għall-kodiċijiet dinamiċi—urew li l-mudelli ta' rispons newrali jistgħu jkunu dinamiċi ħafna maż-żmien, kollha filwaqt li tiġi ppreservata r-relazzjoni strutturali bejn l-istimoli li qed jiġu mfakkar, sabiex jibqgħu separabbli f'subspazju stabbli (eż. Wolff et al., 2020; Bouchacourt & Buschman, 2019; Murray et al., 2017; Spaak et al., 2017).

L-ispirazzjoni mqanqla mill-idea ta 'kodiċijiet dinamiċi (għalkemm jimpjegaw approċċi ta' analiżi differenti) dejjem tnixxiet fil-ħsieb newroxjentifiku fuq mistoqsija ugwalment ilha: Fejn hi l-locus kortikali ta 'rappreżentazzjonijiet mnemoniċi? L-istorja klassika hija li l-attività ta 'spiking sostnuta fil-pFC hija l-mekkaniżmu ewlieni li jappoġġja r-rappreżentazzjonijiet tal-memorja stabbli li jiggwidaw l-imġieba. Madankollu, id-dimostrazzjoni ta 'Stokes ta' kodiċi dinamiċi ġiegħlet lill-qasam jirrikonsidra. Bil-kunċett ta 'subspazji multidimensjonali u dinamiċi bħala punt tat-tluq, għandna saħansitra nistennew li xi locus newrali wieħed (eż., pFC), jew mekkaniżmu wieħed (eż., spiking sostnut), li jkun is-sede tal-memorja ta' ħidma? Minflok, għal kwalunkwe kompitu tal-memorja tax-xogħol partikolari—kemm jekk tiftakar kwadri kkuluriti jew tiftakar il-lista tal-merċa tiegħek—għandu jkun hemm xi mudell ta’ attività newrali mqassam u li jevolvi b’mod temporanju li jirrekluta b’mod flessibbli l-oqsma tal-moħħ u l-mekkaniżmi newrali meħtieġa biex ix-xogħol isir (Courtney, 2022; Iamshchinina, Christophel, Gayet, & Rademaker, 2021; Lorenc & Sreenivasan, 2021; Christophel, Klink, Spitzer, Roelfsema, & Haynes, 2017; Sreenivasan, Vytlacil, & D'Esposito, 2014). Tabilħaqq, xogħol reċenti wera li l-informazzjoni dwar stimoli viżwali tista’ tiġi kkodifikata mill-ġdid f’rappreżentazzjonijiet tal-muturi jekk rispons ikun magħruf minn qabel (Henderson, Rademaker, & Serences, 2022; Boettcher, Gresch, Nobre, & van Ede, 2021), jew jista’ jkun rikodifikat f'format mnemoniku astratt (Kwak & Curtis, 2022; Rademaker, Chunharas, & Serences, 2019). Fil-qosor, ix-xogħol ta 'Stokes jispira l-idea li m'hemmx post wieħed jew mekkaniżmu wieħed li huwa kostanti waqt il-memorja tax-xogħol. Minflok, l-unika kostanti hija l-flessibilità u d-dinamika temporali li jgħaqqdu l-inputs sensorji ma 'għanijiet ta' mġiba speċifiċi għall-kuntest.

Superman ħwawar cistanche

Implikazzjoni waħda tal-qafas tal-kodifikazzjoni dinamika hija li m'hemm l-ebda soluzzjoni ġenerali għall-"problema" tal-memorja tax-xogħol. Biex nifhmu l-memorja tax-xogħol, irridu nifhmu direttament il-flessibbiltà immensa tagħha. Biex tagħmel dan se tkun teħtieġ kemm it-tfassil ta’ kompiti ġodda, kif ukoll li wieħed jikkunsidra bir-reqqa kif l-istati mentali li jinbidlu u l-kuntesti tal-imġieba jħallu impatt fuq l-ipproċessar anki fl-aktar kompiti sempliċi. Dan ma jfissirx li xi prinċipji ta 'memorja ta' ħidma mhux se jiġġeneralizzaw—xi "soluzzjonijiet" jistgħu jkunu xi ftit jew wisq simili minħabba r-relazzjoni bejn kuntesti differenti. Madankollu, fehim aħjar tad-dinamika tal-memorja tax-xogħol—kif żvelat minn Stokes u oħrajn fl-aħħar għaxar snin—għandu jimmotiva aktar konsiderazzjoni dwar id-disinn u r-rilevanza tal-ħidmiet tagħna għall-ħajja ta’ kuljum, u jgħin biex ikeċċina minn dak li jixbah lil attratur. istat ta 'ħsieb li hemm mod wieħed biss biex tiġi implimentata memorja ta' ħidma fil-moħħ.

REFERENZI

Boettcher, SEP, Gresch, D., Nobre, AC, & van Ede, F. (2021). L-ippjanar tal-output fl-istadju tal-input fil-memorja tax-xogħol viżwali. Avvanzi tax-Xjenza, 7, eabe8212. https://doi.org/10 .1126/sci-adv.abe8212, PubMed: 33762341

Bouchacourt, F., & Buschman, TJ (2019). Mudell flessibbli ta 'memorja ta' ħidma. Neuron, 103, 147–160. https://doi.org/10 .1016/j.neuron.2019.04.020, PubMed: 31103359

Christophel, TB, Klink, PC, Spitzer, B., Roelfsema, PR, & Haynes, J.-D. (2017). In-natura mqassma tal-memorja tax-xogħol. Xejriet fix-Xjenzi Konjittivi, 21, 111–124. https:// doi.org/10.1016/j.tics.2016.12.007, PubMed: 28063661

Courtney, SM (2022). Il-memorja tax-xogħol hija proċess dinamiku distribwit. Newroxjenza Konjittiva, 13, 208–209. https://doi.org /10.1080/17588928.2022.2131747, PubMed: 36200905

Henderson, MM, Rademaker, RL, & Serences, JT (2022). Użu flessibbli ta 'kodiċijiet spazjali u bbażati fuq il-mutur għall-ħażna ta' informazzjoni viżuospazjali. eLife, 11, e75688. https:// doi.org/10.7554/eLife.75688, PubMed: 35522567

Iamshchinina, P., Christophel, TB, Gayet, S., & Rademaker, RL (2021). Konsiderazzjonijiet essenzjali għall-esplorazzjoni tal-ħażna tal-memorja tax-xogħol viżwali fil-moħħ tal-bniedem. Konjizzjoni Viżwali, 29, 425–436.https://doi.org/10.1080/13506285.2021.1915902

Kwak, Y., & Curtis, CE (2022). Tiżvela l-format astratt tar-rappreżentazzjonijiet mnemoniċi. Neuron, 110, 1822–1828. https:// doi.org/10.1016/j.neuron.2022.03.016, PubMed: 35395195

Libby, A., & Buschman, TJ (2021). Id-dinamika rotazzjonali tnaqqas l-interferenza bejn ir-rappreżentazzjonijiet sensorji u tal-memorja. Nature Neuroscience, 24, 715–726. https://doi.org/10.1038 /s41593-021-00821-9, PubMed: 33821001

Lorenc, ES, & Sreenivasan, KK (2021). Reframing-dibattitu: Il-veduta tas-sistemi distribwiti tal-memorja tax-xogħol. Konjizzjoni Viżwali, 29, 416–424. https://doi.org/10.1080 /13506285.2021.1899091

Murray, JD, Bernacchia, A., Roy, NA, Constantinidis, C., Romo, R., & Wang, X.-J. (2017). Kodifikazzjoni tal-popolazzjoni stabbli għall-memorja tax-xogħol teżisti flimkien ma 'dinamika newrali eteroġenja fil-kortiċi prefrontali. Proċedimenti tal-Akkademja Nazzjonali tax-Xjenzi, USA, 114, 394–399. https://doi.org/10 .1073/pnas.1619449114, PubMed: 28028221

Panichello, MF, & Buschman, TJ (2021). Mekkaniżmi kondiviżi huma l-bażi tal-kontroll tal-memorja tax-xogħol u l-attenzjoni. Natura, 592, 601–605. https://doi.org/10.1038/s41586-021 -03390-w, PubMed: 33790467

Panichello, MF, DePasquale, B., Pillow, JW, & Buschman, TJ (2019). Dinamika li tikkoreġi l-iżbalji fil-memorja tax-xogħol viżwali. Nature Communications, 10, 3366. https://doi.org/10.1038 /s41467-019-11298-3, PubMed: 31358740

Rademaker, RL, Chunharas, C., & Serences, JT (2019). Rappreżentazzjonijiet koeżistenti ta 'informazzjoni sensorja u mnemonika fil-kortiċi viżwali tal-bniedem. Newroxjenza tan-Natura, 22, 1336–1344. https://doi.org/10.1038/s41593-019-0428-x, PubMed: 31263205

Spaak, E., Watanabe, K., Funahashi, S., & Stokes, MG (2017). Kodifikazzjoni stabbli u dinamika għall-memorja tax-xogħol fil-kortiċi prefrontali tal-primati. Ġurnal ta 'Newroxjenza, 37, 6503–6516. https://doi.org/10.1523/ JNEUROSCI.3364-16.2017, PubMed: 28559375

Sreenivasan, KK, Vytlacil, J., & D'Esposito, M. (2014). Ħażna mqassma u dinamika ta 'informazzjoni ta' stimolu tal-memorja tax-xogħol fil-kortiċi extrastriate. Ġurnal ta 'Newroxjenza Konjittiva, 26, 1141–1153. https://doi.org/10 .1162/jocn_a_00556, PubMed: 24392897

Stokes, MG, Kusunoki, M., Sigala, N., Nili, H., Gaffan, D., & Duncan, J. (2013). Kodifikazzjoni dinamika għall-kontroll konjittiv fil-kortiċi prefrontali. Neuron, 78, 364–375. https://doi.org/10 .1016/j.neuron.2013.01.039, PubMed: 23562541

Wolff, MJ, Jochim, J., Akyürek, EG, Buschman, TJ, & Stokes, MG (2020). Kodiċijiet ta' riesqa fi ħdan skema ta' kodifikazzjoni stabbli għall-memorja ta' ħidma. Bijoloġija PLoS, 18, e3000625. https://doi .org/10.1371/journal. bio.3000625, PubMed: 32119658