Что пьют коровы? (Ассоциативная архитектура памяти человека)

У мозга есть неудержимая способность создавать ассоциации. Это хорошо иллюстрируется одной из моих любимых иллюзий – эффектом МакГерка , которая демонстрирует, что то, что мы «слышим», сильно зависит от того, что мы видим. Всю свою жизнь каждый раз, когда вы были свидетелями, кто-то сказал, что ребенок или баклава вы видели, что их губы собрались вместе, отдельный, чтобы произнести слог «ба». Даже если вы, вероятно, никогда не сознательно думали об этом факте, ваш мозг использует его, чтобы решить, что вы слышите. Результатом является эффект МакГурка: мы часто будем «слышать» слог «da», если визуальный трек видео показывает, что кто-то говорит «ga», даже если звук «ba».

Сеть памяти

Трудно переоценить, насколько наши умственные способности полагаются на способность мозга создавать связи между звуками, взглядами, концепциями и чувствами, которые он испытывает. Например, через слуховые и зрительные ассоциации дети учатся осознавать мир. Вы знаете, что слово « кошка» относится к симпатичному, снобистному, четвероногим существам, потому что мама настояла на том, чтобы «взглянуть на котенка» в первые тридцать семь раз, когда вы видели кошку. Действительно, наши фактические знания ( семантическая память ) о мире в значительной степени зависят от способности мозгов обнаруживать ассоциации и хранить информацию в реляционной манере (смысл элемента определяется тем, с чем он связан).

Полезна аналогия с Всемирной паутиной. Всемирная паутина – это сеть из множества миллиардов узлов (веб-страниц), каждая из которых каким-то образом взаимодействует с подмножеством других. Какие узлы связаны друг с другом, далеко не случайны. Веб-сайт о футболе будет иметь ссылки на футбольные команды, чемпионаты и оценки игр, но вряд ли он будет ссылаться на страницы о бозонах Хиггса или гидропонике. Информация, как представляется, изложена в наших собственных сетях, следуя аналогичным принципам: связанные понятия и слова связаны друг с другом. Мы можем в некоторой степени изучить структуру нашей собственной сети памяти путем свободного общения. Когда я свободно связываюсь со словом зебра , мой мозг возвращает животных, черно-белых, полос и Африки. Как щелчок по ссылкам на веб-странице, путем свободного общения, я по существу читаю ссылки, которые мой мозг установил между зеброй и другими понятиями. Психологи наметили, какие понятия обычно связаны друг с другом, прося людей записать первое слово, которое появляется в их голове, когда им показывают ключевое слово. Одно из таких усилий дало тысячи слов тысячам тем и разработало огромную базу данных о свободной ассоциации. Результат можно рассматривать как семантическую сеть, состоящую из тысяч узлов, каждая из которых представляет слово и содержит ссылки на слова, с которыми она связана. На рисунке 1 показано крошечное подмножество этой семантической сети. Число фиксирует силу ассоциации между парами слов, идущих от 0 (без ссылки) до 100, которые представлены толщиной линий. Когда дано слово BRAIN, 4% людей ответили с помощью MIND, слабая сила ассоциации, чем BRAIN-HEAD, которая была колоссальной 28%. На диаграмме нет прямой связи между BRAIN и BUG (никто не думал об ошибке при представлении мозга ). Тем не менее, два возможных косвенных пути позволили бы «путешествовать» от BRAIN до BUG (как у насекомого).

FIGure 1. Сеть памяти.

Ассоциации на Синаптическом уровне

Не случайно «аппаратное обеспечение» мозга, нейроны и синапсы прекрасно подходят для построения вычислительного устройства, которое фиксирует ассоциации между связанными понятиями и событиями. Каждый нейрон в вашей коре может посылать сигналы тысячам других через свои синапсы – «связи» между нейронами. Какие нейроны связаны друг с другом, не связаны с нашими генами, а являются продуктом опыта. Действительно, актом обучения является, по сути, акт восстановления нейронных цепей: создание новых синапсов или изменение эффективности существующих. Эволюция даже придумала «ассоциативный белок», который способствует нашей способности создавать ассоциации на когнитивном уровне. Белок, рецептор глутамата нейротрансмиттера, называемый NMDA-рецептором , может определить, активны ли синдромы пресинаптического (посыльного) и постсинаптического (приемного) нейронов одновременно. Считается, что рецептор NMDA позволяет нейронам подключаться к соответствующим партнерам, например, позволяя нейронам, представляющим зебру и Африку, стать в ваших нервных цепях, потому что эти две концепции часто используются вместе.

Ошибки памяти

Ассоциативная архитектура человеческой памяти обеспечивает множество мощных вычислительных возможностей. Например, в отличие от цифровой компьютерной памяти человека хранит и организует информацию одним махом: автоматически регистрирует информацию в соответствии с тем, с чем она связана. По этой причине люди намного превосходят цифровые компьютеры в понимании контекста, легко анализируя предложение «ваша собака съела мою хот-дог», несмотря на множественные значения слова « собака» . Однако есть недостаток: многие из ошибок мозга возникают из его ассоциативной архитектуры. Из-за сильной связи между молоком и коровами мы должны активно подавлять желание ответить молоком на вопрос, что пьют корова? Ассоциативная архитектура мозга также приводит к ошибкам памяти. Однажды я вошел в обувной магазин и спросил, продают ли они аллигаторов (думая о «Crocs»). И люди ошибочно называют друг друга неправильным именем все время, но ошибки не случайны: люди, как известно, называют своего нынешнего друга или подругу своим именем. Ассоциативная архитектура мозга вместе с массивными перекрестными помехами между нейронами также, вероятно, ответственна за когнитивные предубеждения, такие как эффект кадрирования . Что походит на лучший вариант: операция с 90-процентной выживаемостью или одна с коэффициентом смертности на 10%? Исследования показывают, что мы находимся под влиянием того, имеют ли слова, используемые для представления информации, положительные или отрицательные ассоциации, и учитывая ассоциативную архитектуру мозга, как мы можем быть иначе?