Нове дослідження живих нейронних мереж виявило несподіваний зв'язок між двома основними теоріями свідомості: Теорією інтегрованої інформації (IIT) та Принципом вільної енергії (FEP).
Дослідження
Вчені з Токійського університету під керівництвом Терукі Маями та Хірокадзу Такахаші вивчали дисоційовані нейронні культури (нервові клітини, вирощені в чашці Петрі), які навчалися визначати приховані джерела сигналу. Під час повторної стимуляції команда вимірювала ключові мозкоподібні змінні: варіаційну вільну енергію (міру несподіванки або невизначеності), точність висновку, баєсівську несподіванку (перехід від старих переконань до нових) та проксі для інтегрованої інформації, натхненний IIT (наскільки добре система інтегрує інформацію).
У міру навчання культур варіаційна вільна енергія зменшувалася, тоді як точність і баєсівська несподіванка зростали. Цікаво, що інтегрована інформація слідувала немонотонній, горбоподібній траєкторії — спочатку зростаючи, потім спадаючи. Проксі інтегрованої інформації найсильніше корелював з баєсівською несподіванкою і менше — з точністю або вільною енергією. Аналіз моделі Ізинга показав, що баєсівська несподіванка та інтегрована інформація можуть посилюватися разом поблизу критичних точок, де мережа найбільш чутлива.
Дослідження, опубліковане на arXiv, припускає, що така динаміка може виникати через початковий розвиток зв'язків, за яким слідує стабілізація відповідей. Автори пов'язують оновлення переконань з інтегрованою інформацією, створюючи емпіричний міст між IIT та FEP.
Чому це важливо
Для всіх, хто цікавиться власним пізнанням, це дослідження натякає, що ефективне навчання полягає не просто в поглинанні фактів — це динамічне балансування того, наскільки ви оновлюєте свої переконання і наскільки узгоджено ваш мозок інтегрує ці нові переконання. Немонотонний патерн інтегрованої інформації свідчить, що занадто велика інтеграція (ригідність) або занадто мала (фрагментація) можуть погіршити навчання. Ваш мозок, імовірно, природним чином налаштовує цей баланс у міру набуття досвіду.
Що ви можете зробити
- Ставте перед собою нові виклики — нові завдання підвищують баєсівську несподіванку і стимулюють оновлення переконань.
- Практикуйте усвідомлене осмислення — після вивчення чогось нового виділіть час, щоб інтегрувати це з уже відомим.
- Чергуйте зосередження та відпочинок — горбоподібна траєкторія свідчить, що після інтенсивного навчання період стабілізації (наприклад, сон або спокійне осмислення) допомагає закріпити інтегровані знання.
Джерело: arXiv q-bio.NC
Цікавитеся власним мозком? Пройдіть наш безкоштовний адаптивний IQ-тест або спробуйте 306 рівнів тренування мозку.
