10.4 C
Brussel
Donderdag, Maart 28, 2024
NuusMuise kan eintlik baie vinniger leer as wat voorheen gedink is

Muise kan eintlik baie vinniger leer as wat voorheen gedink is

VRYWARING: Inligting en menings wat in die artikels weergegee word, is dié van diegene wat dit vermeld en dit is hul eie verantwoordelikheid. Publikasie in The European Times beteken nie outomaties onderskrywing van die siening nie, maar die reg om dit uit te druk.

VRYWARINGVERTALINGS: Alle artikels op hierdie webwerf word in Engels gepubliseer. Die vertaalde weergawes word gedoen deur 'n outomatiese proses bekend as neurale vertalings. As jy twyfel, verwys altyd na die oorspronklike artikel. Dankie vir die begrip.

Muis Kaas Doolhof

'n Nuwe eksperimentele opstelling vir die bestudering van dieregedrag en -leer.

Jou pendel werk toe lyk dalk na 'n alledaagse ding, maar dit is 'n goeie voorbeeld van die ingewikkelde take wat ons brein daagliks moet uitvoer: navigasie, geheue, besluitneming, sensoriese verwerking, ensovoorts. Navorsers gebruik dikwels diermodelle, soos muise, om die neurale prosesse onderliggend aan hierdie gedrag te bestudeer. Baie van die take wat gebruik word om leer by muise te bestudeer, is egter nie "natuurlik" nie - dit is nie gedrag wat 'n muis in die loop van sy lewe kan doen nie.

Caltech-navorsers het nou 'n studie gedoen waarin hulle gemeet het hoe muise 'n ingewikkelde labirint navigeer, wat 'n nuwe raamwerk voorstel waarmee komplekse dieregedrag en leer bestudeer kan word. Die muise het vinnig geleer hoe om hierdie onbekende omgewing ongeveer 1,000 XNUMX keer vinniger te navigeer as wat muise oor die algemeen eenvoudige dog onnatuurlike take leer. Die studie het implikasies vir hoe ons dink oor die brein en die liggaam se rol in intelligensie. Interessant genoeg het Caltech-gegradueerde studente soortgelyk aan muise gevaar in die navigasie van 'n gesimuleerde weergawe van dieselfde doolhof.

Die navorsing is 'n samewerking tussen die laboratoriums van Markus Meister (PhD '87), Anne P. en Benjamin F. Biaggini Professor in Biologiese Wetenskappe, en Pietro Perona, Allen E. Puckett Professor in Elektriese Ingenieurswese. 'n Referaat wat die studie beskryf het aanlyn in die joernaal verskyn eLife Julie 21, 2021.

Nagraadse studente Matthew Rosenberg en Tony Zhang bespreek hul nuwe eksperimentele opstelling om waar te neem hoe muise in 'n naturalistiese omgewing leer. Krediet: Caltech

Stel jou voor dat 'n stuurwiel voor jou gesit is. Wanneer 'n lig aan jou linkerkant opkom, moet jy die wiel na links draai; wanneer 'n lig aan jou regterkant opkom, moet jy die wiel na regs draai. Aangesien daar net twee besluite is om te neem—draai links of regs—sal dit jou waarskynlik glad nie tyd neem om hierdie eenvoudige taak te leer nie. 'n Laboratoriummuis het dalk ongeveer 10,000 80 proewe nodig om korrek te leer hoe om 'n taak soos hierdie te doen. Selfs dan kan die muis dit net XNUMX persent van die tyd reg kry. Die taak, hoewel dit vir mense eenvoudig lyk, is nie 'n baie natuurlike onderneming vir 'n muis nie.

“Oor die laaste paar jaar het ons probeer om eksperimentele benaderings te ontwikkel wat meer respek het vir die kompleksiteit van natuurlike dieregedrag, dinge wat meer ooreenstem met wat diere in die regte wêreld doen,” sê Meister.

Onder leiding van gegradueerde studente Matthew Rosenberg en Tony Zhang, het die span 'n komplekse doolhof ontwikkel vir die muise om te verken, met 63 besluit-aansluitings en 64 moontlike eindpunte. Binne die doolhof is 'n waterpoort wat 'n klein druppel water uitdeel. Die navorsers het 'n individuele muis toegang tot die doolhof vanaf sy tuishok gegee en dit vir een nag toegelaat om te verken soos hy wou. ’n Videokamera het die muis se bewegings dopgehou en die ondersoekende gedrag gekwantifiseer.

"In hierdie studie stel ons 'n muis bloot aan 'n komplekse labirint-omgewing, skakel 'n kamera aan en stap net uit die kamer," sê Meister. “Ons oefen geen invloed op die dier uit nie. Ons kom net sewe uur later terug en ontleed video's van wat die muis gedurende daardie tyd gedoen het. Ons laat die muis toe om die soort besluite te neem wat muise neem eerder as om hulle te dwing om een ​​of ander abstrakte taak te aanvaar wat regtig geen relevansie het nie.”

In ongeveer die helfte van hierdie eksperimente was die muis dors en kon aanvaar word dat dit gemotiveer is deur 'n dryfkrag om water te vind. In die ander helfte was die muise versadig. Alhoewel 'n dorstige muis nie weet dat daar water binne is nie, sal dit die doolhof metodies verken. Nadat die muis eers die waterpoort ontdek het, neem die muis gemiddeld net 10 probeerslae om die mees doeltreffende, direkte roete na die hawe uit sy tuishok uit te vind. Die mees direkte roete vereis ses korrekte besluite.

Die 19 muise wat in die studie gebruik is, was almal geneig om sekere "verkenningsreëls" te volg. Byvoorbeeld, wanneer 'n muis 'n punt teëkom, kan 'n muis kies om links, regs of terug te gaan soos dit gekom het. Al 19 muise het 'n sterk voorkeur gehad om aan te hou vorentoe beweeg en nie om te draai nie. Boonop was die muise geneig om afwisselend links en regte te neem wanneer hulle verken het. Of hierdie "reëls" uit ervarings voortgespruit het of dat dit geneties in die brein vasgebind is, moet nog ontdek word.

Rosenberg en Zhang het toe 'n replika van die doolhof as 'n videospeletjie geskep en hul graadstudente-laboratoriummaats genooi om die labirint digitaal te verken. Die studente het soortgelyk presteer as muise, en leer hoe om te navigeer na 'n soortgelyke aantal suksesvolle ervarings.

'n Sleutelkomponent van die muise se "vinnige" leer is 'n verskynsel wat die navorsers "skielike insig" genoem het. In meer tradisionele muisleereksperimente, soos die stuurwieltaak, sal die laboratoriummuis geneig wees om stadig te leer, en geleidelik verbeter om die taak korrek te doen. Maar in die labirint-paradigma het elke muis 'n soort "gloeilamp-oomblik" getoon, waar dit gelyk het asof hulle skielik verstaan ​​hoe om die doolhof te navigeer.

“Ons sien dat vir die meeste beloonde muise—dié vir wie dors dalk ’n dryfveer was—skielik iets vir hulle ‘klik’,” sê Zhang. "Ná hierdie aha-oomblik begin die diere baie meer gereeld komplekse dog direkte paaie na die waterligging neem, wat aandui dat hulle hul kennis oor die navigasie van die doolhof bymekaar sit."

"Ons het 'n manier gevind om 'n taak te ontwerp wat by die muise se kernvermoëns gebruik maak," sê Rosenberg. “Sommige mense sal dalk sê dat muise dom is, maar as jy by hul kern-evolusionêre nis gebruik, het jy die geleentheid om vaardige gedrag waar te neem. Dit stel ons in staat om 'n ware begrip te kry van hoe leer plaasvind.”

Verwysing: "Mise in a labirint show quick learning, skielike insig en doeltreffende eksplorasie" deur Matthew Rosenberg, Tony Zhang, Pietro Perona en Markus Meister, 21 Julie 2021, eLife.
DOI: 10.7554/eLife.66175

Die referaat is getiteld "Mice in a labirint: Vinnige leer, skielike insig en doeltreffende eksplorasie." Nagraadse studente Matthew Rosenberg en Tony Zhang is mede-eerste skrywers. Bykomende mede-outeurs is Perona en Meister. Befondsing is verskaf deur die Simons Collaboration on the Global Brain, die National Science Foundation en Google. Meister en Perona is geaffilieerde fakulteitslede met die Tianqiao en Chrissy Chen Instituut vir Neurowetenskap by Caltech.

- Advertensie -

Meer van die skrywer

- EKSKLUSIEWE INHOUD -kol_img
- Advertensie -
- Advertensie -
- Advertensie -kol_img
- Advertensie -

Moet lees

Jongste artikels

- Advertensie -