新しい研究により、脳の記憶エンコーディングが AI、記憶療法、学習ツールを改善できることが明らかになりました

人間の海馬と嗅内ニューロンは経験の時間的構造をコード化していると題された新しい研究論文は、たとえ人間の脳が時間の経過とともにパターンを識別することによってどのように記憶を整理するかを調査しています。意識的にそれらを認識していません。この研究は、記憶と学習に関与する2つの重要な脳領域である海馬と嗅内皮質のニューロンに特に焦点を当てた。

この研究では、研究者らは、電気活動を監視するために脳内に設置される小さな装置である頭蓋内電極を埋め込まれたてんかん患者17人の脳活動を監視した。これにより、科学者は、人々が一連のパターンやイベントにさらされたときにニューロンがどのように動作するかを直接観察できるようになりました。この実験のために、患者には、人、動物、物体、ランドマークの約 120 枚の画像が 40 分間にわたって、これも特定の順序で表示されました。研究者らは、海馬（記憶の保存と取り出しを助ける脳の一部）と嗅内皮質（時間と空間の両方を処理するために海馬と通信する領域）のニューロンがこれらの画像にどのように反応したかを分析した。

大きな発見の 1 つは、参加者がパターンについて知らされていないにもかかわらず、患者がこれらの画像パターンにさらされると、ニューロンの活動がゆっくりと、しかし確実に変化するということでした。ニューロンは、画像が何であるか (「何を」情報)、画像がどのような順序で表示されるか (「いつ」情報) をコード化しました。これは、同じシーケンス/パターンの表現を形成しました。これは、時間的シーケンスのエンコードとして知られるプロセスであり、本質的に、脳が時間の経過とともにイベントの順序を追跡する方法です。後で画像がランダムな順序で提示された場合でも、ニューロンは依然として元の順序を記憶していました。

ニューロンの再生は、同じ研究の別の側面であり、ニューロンは同じ内容を素早く再生しました。休憩中の一連の出来事。この再生はかなり速い速度で行われ、脳がシーケンスの記憶を強化または統合するのに役立つと考えられています。研究者らは、脳が空間と時間をエンコードする仕組みとの類似点を示し、人が空間を移動しているとき（迷路や狭い空間を歩いているときなど）、またはタイムラインで一連の出来事を追跡しているときにも、同様のメカニズムが働いていることを示唆している。

では、この研究はどのような意味を持つのでしょうか?脳は世界で最も複雑な器官であり、経験を予測可能なパターンに整理する脳の能力の理解にさらに近づくでしょう。意識的認識がなくても、私たちのニューロンは世界を理解するために働いており、空間と時間の両方を整理して、将来の出来事を記憶し、予測するのに役立ちます。

さまざまな分野にわたる現実世界の応用には教育が含まれます。そこでのこれらの発見は、脳がシーケンスを自然に処理する方法を反映する方法で教材を構造化することにより、学習方法の改善、つまり、記憶保持の向上につながる可能性があります。医療分野では、この研究はアルツハイマー病のような記憶障害の治療法の開発に役立つ可能性がある。人工知能と機械学習システムは、脳の予測能力を模倣することで恩恵を受け、よりスマートで適応性の高いテクノロジーにつながる可能性があります。

Neuralink と同様のブレインマシン インターフェイスは、時間的エンコードを利用して神経障害を持つ個人を支援できる可能性があります。これにより、義肢や通信機器をより適切に制御できるようになります。最後に重要なことですが、メンタルヘルス治療、特に PTSD などの症状に対する治療は強化される可能性があります。トラウマ的な記憶がどのように暗号化され、呼び戻されるかをターゲットにするだけで、侵入的思考を管理する新しい方法が得られます。

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