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对于大脑上下文是运动和记忆新理论的关键

导读 厨师如何控制他们的刀来切鱼或剥葡萄,并且可以像削皮刀一样有效地使用切肉刀?即使是我们这些不太擅长厨房的人,在我们的生活中也学会了熟...

厨师如何控制他们的刀来切鱼或剥葡萄,并且可以像削皮刀一样有效地使用切肉刀?即使是我们这些不太擅长厨房的人,在我们的生活中也学会了熟练地处理数量惊人的不同物品,从鞋带到网球拍。

对于大脑上下文是运动和记忆新理论的关键

这种不断获得新技能而不忘记或降低旧技能的能力对人类来说是很自然的,但即使对于当今最先进的人工智能系统来说也是一项重大挑战。

现在,剑桥大学和哥伦比亚大学的科学家开发并实验验证了一种新的数学理论,可以解释人脑如何实现这一壮举。称为上下文推理 (COIN) 模型,它表明识别当前上下文是学习如何移动我们的身体的关键。

该模型描述了大脑中的一种机制,它不断地试图弄清楚当前的上下文。该理论表明,这些对上下文不断变化的信念决定了如何使用现有记忆——以及是否形成新记忆。结果发表在《自然》杂志上。

“想象一下用与平时不同的球拍打网球,或者从网球转向壁球,”来自哥伦比亚大学的共同资深作者丹尼尔沃尔珀特博士说。“我们的理论探索了你的大脑如何适应这些情况,以及是否将它们视为不同的背景。”

根据 COIN 模型,大脑保持着一系列运动记忆,每个记忆都与产生它的环境相关,例如打壁球和打网球。即使挥动一次球拍,大脑也可以利用许多记忆,每个记忆都与大脑认为它当前处于创建该记忆的环境中的程度成正比。

这与一次只使用一个内存的传统观点背道而驰。为了提高下一次挥杆的表现,大脑还会更新所有记忆,再次取决于它对当前环境的信念。当运动的背景被认为是新的时(例如,我们打了多年网球后第一次打壁球),大脑会自动为该背景创造新的记忆。这确保我们不会覆盖先前建立的记忆,例如打网球的记忆。

这项研究可能会导致更好的物理治疗策略,以帮助受伤的人再次使用他们的身

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