Neuronalne mechanizmy uczenia się i wykorzystywania reprezentacji abstrakcyjnych

Pomimo znaczenia abstrakcji dla ludzkiego poznania, niewiele wiadomo na temat leżących u jej podstaw mechanizmów i ich zaburzeń przez choroby lub urazy. Celem tych badań jest opracowanie zrozumienia abstrakcji na poziomie obwodów, aby umożliwić opracowanie nowych metod leczenia niszczących skutków zaburzeń poznawczych, w których abstrakcja zawodzi. W ramach tego badania naukowcy przeprowadzą eksperymenty wykorzystujące rzadką możliwość rejestracji in vivo z pojedynczych neuronów ludzkich jednocześnie w wielu obszarach mózgu u pacjentów poddawanych leczeniu lekoopornej padaczki.

Naukowcy zbadają trzy nadrzędne hipotezy dotyczące neuronalnego podłoża abstrakcji. Cel 1: określenie dynamiki uczenia się reprezentacji abstrakcyjnych. Cel 2: rozszyfrowanie, w jaki sposób reprezentacje abstrakcyjne ułatwiają generalizację. Cel 3: rozszyfrowanie, w jaki sposób reprezentacje abstrakcyjne ułatwiają rozumowanie przez analogię.

Oczekiwanymi wynikami tej pracy są scharakteryzowanie, w jaki sposób tworzone są abstrakcyjne reprezentacje neuronalne, w jaki sposób umożliwiają one generalizację do nowych bodźców i zadań oraz w jaki sposób umożliwiają rozumowanie przez analogię.

Uczestnikami tego badania są pacjenci poddawani inwazyjnemu monitorowaniu z podejrzeniem ogniskowej padaczki za pomocą elektrod głębokich. Badani będą wykonywać różne testy poznawcze na komputerze umieszczonym przed nimi podczas pobytu w szpitalu. Uczestniczącymi w tym badaniu szpitalami są Cedars-Sinai, UC Davis oraz Barrow Neurological Institute.