Új strukturált információk emberi tanulása az idő és az alvás során

Az alkalmazkodó fellépés megköveteli a környezet szerkezetének gyors feltérképezését és a megszerzett tudás tárolását a későbbi hatékony felhasználás érdekében. A hippokampusz domináns elméletei arra a képességére összpontosítottak, hogy képes egyedi pillanatfelvételeket kódolni a tapasztalatokról, de a kutatók és mások bizonyítékokat találtak arra vonatkozóan, hogy ez is kulcsfontosságú a tapasztalatok közötti struktúra megtalálásához. Ennek a nélkülözhetetlen tanulási formának a mechanizmusai nem tisztázottak. A kutatók kidolgozták a hippokampusz neurális hálózati modelljét, amely azt az elméletet támasztja alá, hogy annak egyik almezője gyorsan képes kódolni a struktúrát elosztott reprezentációkkal, amely a reprezentáció egy erőteljes formája, amelyben a neuronok populációi reagálnak a környezet több kapcsolódó jellemzőjére.

A projekt első célja a modell előrejelzéseinek tesztelése nagy felbontású funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI) segítségével olyan paradigmákban, amelyek megkövetelik az információk integrálását a tapasztalatok között. Az eredmények tisztázni fogják azokat az alapvető mechanizmusokat, amelyek szerint az emberek hogyan tanulják meg az új struktúrát, döntenek a folyamat meglévő modelljei között, és tájékoztatják a további modellfejlesztést. Vannak versengő elméletek is az új hippocampális reprezentációk végső sorsát illetően. Az egyik nézet azt állítja, hogy alvás közben a hippokampusz visszajátssza a legújabb információkat, hogy hosszabb távú elosztott reprezentációkat hozzon létre a neokortexben. Egy másik nézet azt állítja, hogy az emlékek közvetlenül és függetlenül képződnek és konszolidálódnak a hippocampusban és a neokortexben.

A projekt második célja ezen elméletek közötti tesztelés. A kutatók felmérik a hippocampalis és a corticalis reprezentációk időbeli változásait a résztvevők újraszkennelésével és a memória változásainak egy hetes késéssel történő követésével. Bármilyen megfigyelt változás az agyban és a viselkedésben az idő múlásával, az idő általános hatásainak vagy az alvás közbeni aktív feldolgozásnak köszönhető.

A harmadik cél tehát az alvás konkrét ok-okozati hozzájárulásának felmérése a strukturált információk megszilárdulásához. A kutatók valós idejű alvási elektroencefalográfiát fognak használni, hogy hangjelzéseket játsszanak le a memória újraaktiválására. A kutatók arra számítanak, hogy ez a munka tisztázni fogja az anatómiai szubsztrátokat, és kritikusan az ábrázolások természetét, amelyek támogatják az új struktúra kódolását és megszilárdítását a környezetben.