Исследователи из Janelia Research Campus впервые продемонстрировали, как мозг постепенно формирует внутренние "карты" окружающего мира. Ученые наблюдали за тысячами нейронов в гиппокампе мышей в режиме реального времени, когда те обучались ориентироваться в виртуальном лабиринте с двумя типами путей. Для успешного прохождения лабиринта мышам необходимо было запомнить местоположение награды.
Основные выводы исследования:
-
Мозг проходит четко определенные стадии обучения:
-
От хаотичных действий к точным и эффективным.
-
От случайных реакций нейронов к организованной "карте".
-
-
Нейронная активность постепенно организуется в структуру, напоминающую "машину состояний":
-
Сначала это неорганизованный кластер.
-
Затем формируется схема "хаб и спицы".
-
В конце появляется кольцевая структура с ветвями.
-
Наиболее удивительным стало то, что эти результаты полностью совпали с предсказаниями модели CSCG (Clone-Structured Causal Graph), разработанной ранее в Google DeepMind и Vicarious AI. Эта модель оказалась единственной, которая смогла предсказать не только конечный результат, но и весь процесс обучения.
Впервые был продемонстрирован полный процесс формирования когнитивной карты в мозге, что подтвердило теоретическую модель работы мозга. Эти результаты открывают новые перспективы для понимания процессов обучения и памяти, а также могут способствовать созданию более эффективного искусственного интеллекта.