🧠محدودیت منابع و نویز، حافظه را دیکته می‌کنند📆* ۲۹ ژوئیه ۲۰۲۶🏢منبع: دانشگاه توکیو🔻خلاصه: مطالعه‌

🧠محدودیت منابع و نویز، حافظه را دیکته می‌کنند📆* ۲۹ ژوئیه ۲۰۲۶🏢منبع: دانشگاه توکیو🔻خلاصه: مطالعه‌ای جدید چارچوبی ریاضی ارائه کرده که توضیح می‌دهد موجودات زنده چه زمانی برای تصمیم‌گیری به خاطرات گذشته در مقابل نشانه‌های حسی فوری تکیه می‌کنند. این تیم، موازنهٔ اساسی میان دقت تصمیم‌گیری و هزینهٔ انرژی زیستی نگهداری سیستم‌های حافظه را مدل‌سازی کرد. یافته‌ها نشان می‌دهد وقتی منابع بسیار محدودند، سیستم‌های زیستی راهبردی واکنشی اتخاذ می‌کنند و منحصراً به ورودی‌های حسی آنی متکی هستند. وقتی منابع از آستانه‌ای بحرانی فراتر می‌روند، موجودات زنده دچار تغییری ناگهانی و غیرخطی به راهبرد محاسباتی مبتنی بر حافظه می‌شوند. همچنین، سودمندی حافظه نسبت به نویز محیطی از منحنی U معکوس پیروی می‌کند و در شرایط عدم قطعیت حسی متوسط، بیشترین مزیت را دارد.🔻نکات کلیدی:• تغییر راهبرد مبتنی بر آستانه: گذار از واکنش حسی بدون حافظه به استنتاج مبتنی بر حافظه تدریجی نیست؛ به محض عبور منابع از حد بحرانی، استفاده از حافظه ناگهان اتخاذ می‌شود.• محدودهٔ بهینهٔ عدم قطعیت حسی: حافظه حداکثر کارایی را تحت نویز محیطی متوسط ارائه می‌دهد. وقتی ورودی حسی کاملاً واضح یا بسیار نویزی باشد، هزینهٔ انرژی حافظه از مزایای عملکردی آن فراتر می‌رود.• بده‌بستان هزینهٔ انرژی-دقت: ذخیره و بازیابی حالت‌های درونی گذشته، منابع سلولی و متابولیکی محدودی مصرف می‌کند و سیستم‌های پردازش اطلاعات زیستی را وادار به موازنهٔ میان دقت محاسباتی و هزینه‌های انرژی می‌کند.• قابلیت کاربرد میان‌گونه‌ای: این چارچوب ریاضی از موجودات تک‌سلولی تنظیم‌کنندهٔ مسیرهای متابولیک تا شبکه‌های عصبی پیچیدهٔ انتخاب‌های شناختی سطح بالا را در بر می‌گیرد.• پیامدهای تکاملی: این یافته‌ها بنیانی کمّی برای درک هم‌زیستی و تکامل سیستم‌های محاسباتی زیستی متنوع، از بازتاب‌های ساده تا سیستم‌های عصبی مرکزی پیچیده، در کنام‌های مختلف منابع ارائه می‌دهد.🔻به یاد آوردن گذشته می‌تواند به موجودات زنده در تصمیم‌گیری بهتر کمک کند، اما حافظه هزینه دارد. ذخیره و استفاده از اطلاعات نیازمند انرژی و منابع است. بنابراین، چه زمانی حافظه ارزش تلاش را دارد؟ پژوهشگران مؤسسهٔ علوم صنعتی دانشگاه توکیو و RIKEN در مقاله‌ای که اخیراً در Physical Review Letters منتشر شد، نظریه‌ای ریاضی برای پاسخ به این پرسش ارائه کرده‌اند.🔻دکتر تاکه‌هیرو توتّوری، نویسندهٔ اصلی، می‌گوید: «این بده‌بستان می‌تواند رفتاری شگفت‌آور نمایشی ایجاد کند. وقتی منابع کمیاب‌اند، بهترین راهبرد نادیده گرفتن حافظه و واکنش صرف به اطلاعات جاری است. اما وقتی منابع کافی در دسترس قرار می‌گیرند، به یاد آوردن ناگهان ارزشمند می‌شود و تغییری ناگهانی به راهبرد مبتنی بر حافظه رخ می‌دهد.»🔻این مطالعه همچنین آشکار کرد که حافظه زمانی بیشترین سودمندی را دارد که اطلاعات حسی به‌طور متوسط نامطمئن باشد. اگر اطلاعات محیطی بسیار واضح باشد، حافظه مزیت اضافی اندکی دارد. اگر بیش از حد نویزی و نامطمئن باشد، ذخیره‌اش کمکی نمی‌کند. اما میان این دو حد، به خاطر سپردن گذشته می‌تواند عملکرد را به‌طور چشمگیری بهبود بخشد.🔻پروفسور تتسویا جی. کوبایاشی، نویسندهٔ ارشد، توضیح می‌دهد: «این نتایج به توضیح این نکته کمک می‌کند که چرا موجودات زنده همیشه از حافظه استفاده نمی‌کنند، حتی وقتی اصولاً می‌تواند تصمیماتشان را بهبود بخشد. اینکه حافظه مفید باشد یا نه، نه تنها به منابع در دسترس، بلکه به عدم قطعیت محیطی نیز بستگی دارد.» این تیم اشاره کرد که نتایجشان با آزمایش‌های رفتاری اخیر هم‌خوانی دارد که نشان می‌دهند انسان‌ها میزان اتکای خود به حافظه را بسته به دسترسی به منابع و عدم قطعیت حسی تنظیم می‌کنند. این چارچوب توضیحی نظری برای چرایی این تغییرات فراهم می‌کند و بنیانی برای فهم چگونگی ظهور سیستم‌های محاسباتی زیستی پیچیده و پرمصرف مانند مغز در طول تکامل ارائه می‌دهد.🖇منبع:https://neurosciencenews.com/resource-limits-noise-dictate-memory/ترجمه : #طاهره_مبارکی؛❥••❥••❥••❥••❥••❥••❥••❥••❥🎯 پرتال روانشناسی اینجاستدریافت علوم جدید در حوزه نوروساینس👇 🧠 Telegram: @Neuroscience_New👥 Group: @PortalRavaninstagram.com/Neuroscience_New