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【腦客中國】柳昀哲:人類基于認知地圖的靈活學習和決策機制

時間:2022-11-30 編輯:瀚翔醫療 瀏覽數:6933

直播導讀

大家好,我是柳昀哲,很高興能夠跟大家分享一下近期工作:人類是如何利用認知地圖進行有效的學習和決策的?


我們打個比方,假設你是一只很喜歡奶酪的老鼠,恰好你所在的房間里有一塊奶酪,你可以隨意路線的走到這塊奶酪旁邊,但會耗費更多的的時間與體力,這時你的整個搜尋路線是蜿蜒曲折的。


當你第二次進入相同的房間時,同樣房間里有這塊奶酪。這時,如果你想得到這塊奶酪,你就面臨了兩個選擇:選擇一是重復之前彎曲的搜尋路線,選擇二是如果你懂的物理空間上的位置分布,那你可以減少不必要的尋找路徑,通過直線距離,最快的找到這塊奶酪。


這個例子是說明,即使我們沒有經歷過這件事情,但是我們仍然可以做到。當我們理解事物與事物之間的關系和結構時,我們甚至可以推測出我們未經歷的事情,這種功能依靠的就是認知地圖。


我們實驗室研究的核心也是想知道智能體(人或者動物等)是如何建立這種認知地圖的模型的,以及如何利用這種認知地圖來幫助我們做到靈活行為,如舉一反三、觸類旁通等行為。


對于老鼠,這種能力大多數主要來源于物理空間,而對于人類而言,我們可以在更高級的認知地圖進行思考和推斷。


那么人類是如何做到這點的呢?很重要的一點就是神經活動重現。


我們都知道在老鼠的大腦中存在著一種很有名的位置細胞,顧名思義就是告訴你空間位置的一種細胞,這種細胞位于大腦海馬體區域。海馬體是認知記憶定向儲存的地方。比如上述提到的當老鼠從起始位置走到到奶酪附近,在這期間位置細胞就會被激活(不同程度的放電),不同的位置,就會有相應的位置細胞被激活,那么這只老鼠也就有了位置感。



值得注意的是,老鼠到達終點以后,如果測量海馬區的放電背景可以發現,老鼠在此過程中會產生相應的神經活動重現。這種重現分為兩種,一種是與經驗相一致,另外一種與經驗相反。


注:上述內容在征得柳昀哲老師同意后,在不改變原意的情況下進行的部分文字整理。觀看完整視頻內容請掃描下方二維碼。



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