Новое исследование живых нейронных сетей выявило удивительную взаимосвязь между двумя основными теориями сознания: Теорией интегрированной информации (IIT) и Принципом свободной энергии (FEP).
Исследование
Ученые из Токийского университета под руководством Теруки Маямы и Хирокадзу Такахаши изучали диссоциированные нейронные культуры (нервные клетки, выращенные в чашке) по мере того, как они учились определять скрытые источники сигналов. При повторяющейся стимуляции команда измеряла ключевые мозгоподобные переменные: вариационную свободную энергию (мера удивления или неопределенности), точность вывода, байесовское удивление (сдвиг от старых убеждений к новым) и прокси-показатель интегрированной информации, вдохновленный IIT (как хорошо система интегрирует информацию).
По мере обучения культур вариационная свободная энергия уменьшалась, в то время как точность и байесовское удивление увеличивались. Интересно, что интегрированная информация следовала немонотонной холмообразной траектории — сначала возрастая, затем падая. Прокси-показатель интегрированной информации наиболее сильно коррелировал с байесовским удивлением и менее — с точностью или свободной энергией. Анализ модели Изинга показал, что байесовское удивление и интегрированная информация могут усиливаться вместе вблизи критических точек, где сеть наиболее чувствительна.
Исследование, опубликованное на arXiv, предполагает, что раннее развитие связей с последующей стабилизацией ответа может порождать такую динамику. Авторы связывают обновление убеждений с интегрированной информацией, предоставляя эмпирический мост между IIT и FEP.
Почему это важно
Для всех, кто интересуется собственным познанием, это исследование намекает, что эффективное обучение — это не просто усвоение фактов, а динамический баланс между обновлением убеждений и когерентной интеграцией этих новых убеждений в мозге. Немонотонный паттерн интегрированной информации предполагает, что как слишком высокая интеграция (ригидность), так и слишком низкая (фрагментация) могут ухудшить обучение. Ваш мозг, вероятно, естественным образом настраивает этот баланс по мере приобретения опыта.
Что вы можете сделать
- Сталкивайтесь с новыми вызовами — новые задачи усиливают байесовское удивление и стимулируют обновление убеждений.
- Практикуйте осознанное размышление — узнав что-то новое, уделите время, чтобы интегрировать это с уже известным.
- Чередуйте сосредоточенную работу и отдых — холмообразная траектория предполагает, что после интенсивного обучения период стабилизации (например, сон или спокойное размышление) помогает консолидировать интегрированные знания.
Источник: arXiv q-bio.NC
Интересуетесь своим мозгом? Пройдите наш бесплатный адаптивный IQ-тест или попробуйте 306 уровней тренировки мозга.
