Τι συμβαίνει στον εγκέφαλό μας όταν κάνουμε προγραμματισμό;

Διεθνής ομάδα επιστημόνων, αποκαλύπτει νευρικούς μηχανισμούς που χρησιμοποιούνται όταν κάνουμε προγραμματισμό. Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Neuroscience, υποδηλώνουν ότι μια αλληλεπίδραση μεταξύ του προμετωπιαίου φλοιού του εγκεφάλου και του ιππόκαμπου, μας επιτρέπει να κάνουμε υποθέσεις για το μέλλον, προκειμένου να λάβουμε τις αποφάσεις μας.

«Ο προμετωπιαίος φλοιός λειτουργεί ως «προσομοιωτής», δοκιμάζοντας διανοητικά πιθανές ενέργειες, χρησιμοποιώντας ένα γνωστικό χάρτη που είναι αποθηκευμένος στον ιππόκαμπο», εξηγεί ο Marcelo Mattar, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Ψυχολογίας του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης και ένας από τους συγγραφείς της εργασίας.

Όπως μεταδίδει το Science Daqily, για να φωτίσουν τους νευρικούς μηχανισμούς σχεδιασμού, ο Mattar και οι συνεργάτες του - Kristopher Jensen, υπολογιστικός νευροεπιστήμονας στο University College του Λονδίνου και Guillaume Hennequin, καθηγητής Υπολογιστικής Νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Cambridge - ανέπτυξαν ένα υπολογιστικό μοντέλο για την πρόβλεψη της εγκεφαλικής δραστηριότητας κατά τον προγραμματισμό. Στη συνέχεια ανέλυσαν δεδομένα, τόσο από ανθρώπους, όσο και από αρουραίους για να επιβεβαιώσουν την εγκυρότητα του μοντέλου - ενός επαναλαμβανόμενου νευρωνικού δικτύου (RNN).

Το μοντέλο έλαβε υπόψη την υπάρχουσα γνώση περί προγραμματισμού και σχεδιασμού και προσέθεσε νέα επίπεδα πολυπλοκότητας, καταγράφοντας έτσι πώς η λήψη αποφάσεων περιλαμβάνει τη στάθμιση του αντίκτυπου των πιθανών επιλογών. Αυτές οι νοητικές προσομοιώσεις πιθανών επιλογών, που διαμορφώνονται ως αλληλεπιδράσεις μεταξύ του προμετωπιαίου φλοιού και του ιππόκαμπου, μας επιτρέπουν να προσαρμοστούμε γρήγορα σε νέα περιβάλλοντα και δεδομένα, όπως το να στρίψουμε σε μία παράκαμψη μόλις διαπιστώσουμε ότι ένας δρόμος είναι αποκλεισμένος.

Οι επιστήμονες επικύρωσαν αυτό το υπολογιστικό μοντέλο, χρησιμοποιώντας δεδομένα συμπεριφοράς και νευρωνικά δεδομένα. Για να αξιολογήσουν την ικανότητα του μοντέλου να προβλέπει τη συμπεριφορά , οι επιστήμονες διεξήγαγαν ένα νέο πείραμα που κατέγραψε τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι περιηγήθηκαν σε ένα διαδικτυακό λαβύρινθο σε μια οθόνη υπολογιστή και πόσο καιρό έπρεπε να σκεφτούν πριν από κάθε βήμα. Για να επικυρώσουν τις προβλέψεις του μοντέλου σχετικά με το ρόλο του ιππόκαμπου στο σχεδιασμό, ανέλυσαν νευρωνικές καταγραφές από τρωκτικά που περιηγούνταν σε έναν φυσικό λαβύρινθο που είχε διαμορφωθεί με τον ίδιο τρόπο όπως στο ανθρώπινο πείραμα.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

«Συνολικά, αυτή η εργασία παρέχει θεμελιώδεις γνώσεις για το πώς αυτά τα κυκλώματα του εγκεφάλου, μας επιτρέπουν να σκεφτόμαστε πριν ενεργήσουμε για να λάβουμε καλύτερες αποφάσεις», παρατηρεί ο Mattar. «Επιπλέον, μια μέθοδος στην οποία οι συμμετέχοντες σε πειραματισμούς σε ανθρώπους και ζώα και το RNN εκπαιδεύτηκαν για να εκτελούν την ίδια εργασία προσφέρει έναν καινοτόμο και θεμελιώδη τρόπο για να αποκτήσουμε γνώσεις για συμπεριφορές».