Çocuklar ayakkabı bağlarını nasıl bağlayacaklarını öğrendiklerinde bunu ayrı adımlarla yaparlar - bir ilmek ya da dantelde bağlanma.

Yeterli tekrarlamanın ardından beynimiz bu adımları “topaklara” dönüştürür.

Fenomen bilindiği üzere, hareket öbekleri, uzun bilgi dizilerini daha kolay ve daha kolay yönetilebilir parçalara indirgeyen bir stratejidir.

“Öbekleme, öğrenme maliyetlerini en aza indiren akıllı bir stratejinin doğal yan ürünüdür.”

Bilim adamları, Parkinson hastalığı, Huntington hastalığı ve inme geçiren insanlar için bu hareket öbürünün ciddi şekilde bozulduğunu biliyor. Yığınlamayı ve nasıl çalıştığını anlamak erken tanı, tedavi ve rehabilitasyon tedavisi için çok önemlidir. Ancak, bilimin bunun hakkında somut bir açıklaması yoktur.

Ancak şimdi, araştırmacılar öbeklerin neden oluştuğu konusunda kapsamlı bir teori geliştirdiler. Araştırma, küçük parçaların birleştirilmesinin belirli öğrenme aşamalarında optimal olarak “maliyet-etkin” hale geldiği motor sistemindeki ekonomik bir yörünge olarak öbek oluşturmayı çerçeveler. Bulgular dergide gözüküyor Doğa İletişim.

Kaliforniya Üniversitesi Santa Barbara'da bir nöroloji profesörü olan Scott Grafton, “Sinir sistemi mümkün olduğunca etkili hareketler üretmeyi hedefliyor” diyor. “Bununla birlikte, verimli yörüngeleri hesaplamanın hesaplı bir maliyeti var. Bu hedefler arasındaki tatlı nokta topaklarla sonuçlanır. ”

Zor ve verimli

Grafton ve arkadaşları, beynin uzuvları ve motor sistemin amaçlarını ve kısıtlamalarını nasıl kontrol ettiğini keşfetmek için bilgisayar modelleri üreten bilgisayarlı motor kontrol araçlarını kullandılar. Bu bağlamda, araştırmacılar insanların ve diğer hayvanların hesaplama açısından basit ama yetersiz hareketlerden hesaplama açısından zor ama verimli hayvanlara nasıl geçtiklerini açıklamakta zorluk çekmişlerdir.

Grafton, “Çalışmamız bu teoriyi - teorik ve deneysel olarak - en düşük maliyetli karmaşıklık-verimli öğrenme yollarının öbek üreten yolların olduğunu göstererek çözer” diyor. “Öyleyse, chunking, öğrenme maliyetlerini en aza indiren akıllı bir stratejinin doğal yan ürünüdür.”

Araştırmacılar rhesus makaklarının birkaç günlük uygulamada nasıl hareket dizileri ürettiklerini ölçtüler ve bu hayvanların gerçekten de uygun maliyetli öğreniciler olduğunu buldular. Parçaların ne zaman akıllıca bir şekilde kaynatılacağını seçerek, maymunlar öğrenmenin kümülatif maliyetlerinde tasarruf sağladılar.

Hareket dizisini topaklara böldüler, topakların içindeki verimlilik için optimize edildiler ve daha sonra topakları yalnızca verimlilikte daha fazla kazanım gerektiğinde birleştirdiler.

“Hareket tıkanıklığı, insanlar ve hayvanlar arasındaki sağlık ve hastalıkta geniş bir şekilde tanımlandı, ancak şimdiye kadar normatif bir teori yoktu” diyor Grafton, “Teorimiz en uygun hareket yörüngelerini türetiyor ve maymunların yeni bir sıra üretmeyi öğrendiği deneyler Uzun süre boyunca hareketlerin gerçekleşmesi teorimizin hareketlerinde ortaya çıkan parçaların temel özelliklerini açıkladığını göstermektedir. ”

Öteleme fenomenini ekonomik bir tradeoff olarak çerçevelemek, motor öğrenmeye ve bozukluklarına yeni bir bakış açısı getiriyor.

Örneğin, inme sonrası hareketlerin düzensiz doğası, motor öğrenme için düşük hesaplama bütçelerine atfedilebilir ve inme sırasında görülen verimsiz hareketler bu bütçelere uyarlanabilir. Her rehabilitasyon yaklaşımının bu kavrayıştan fayda sağlayabileceğini de sözlerine ekledi.

Grafton, “Yığılma konusundaki hesaplamalı bakış açımız, beynin hareketleri nasıl kontrol ettiği ile ilgili yeni sorular açıyor” diyor. “Özellikle beyindeki öbek sinirsel kodlaması için son kanıtlar, hesaplama teorileri ışığında yeniden incelenmelidir.

“Nöronlar kinematik kararları, hesaplama bütçelerini veya verimlilik hedeflerini kodluyor mu? Bunlar, tüm motor kontrol alanı için açık sorular. ”

Kaynak: UC Santa Barbara

İlgili Kitaplar

at InnerSelf Pazarı ve Amazon