В своей работе ученые описали, как мозг кодирует воспоминания в виде так называемых энграмм — совокупностей нейронов, которые активируются одновременно и хранят отдельные понятия или переживания. Каждая такая энграмма характеризуется набором признаков, которые соответствуют нашим ощущениям. Например, представление о банане складывается из его формы, цвета, запаха, вкуса и текстуры — то есть, в упрощенном виде, из пяти характеристик. В модели эти признаки образуют «многомерное пространство», где каждое измерение соответствует одному чувству.
Ученые проследили, как это пространство меняется во времени — как новые впечатления добавляют или стирают «следы» старых воспоминаний, формируя устойчивую структуру памяти. По результатам расчетов оказалось, что если каждое понятие описано не пятью, а семью признаками, то объем информации, которую может хранить система, достигает максимума.
Другими словами, если увеличить число «чувств», с помощью которых мозг воспринимает мир, память становится эффективнее — она может удерживать и различать больше объектов и понятий. Это не означает, что человек непременно должен обрести два дополнительных органа чувств, но сама идея, по мнению профессора Николая Бриллиантова, может быть полезна для создания искусственного интеллекта и сложных робототехнических систем. «Если будущие ИИ‑агенты будут оперировать моделью восприятия с семью типами сенсорных данных, их способность к обучению и распознаванию окружающего мира может существенно вырасти», — поясняет специалист.
Примечательно, что число семь устойчиво сохранялось в вычислениях независимо от деталей модели и свойств сенсорных стимулов. Это заставило авторов задуматься, не отражает ли оно какую-то универсальную характеристику памяти вообще. Сегодня биологи знают, что человеческий мозг способен удерживать в кратковременной памяти примерно семь элементов — цифр, слов или образов. Результат работы специалистов Сколтеха неожиданно перекликается с этим эмпирическим правилом, связывая особенности восприятия и хранения информации в единую теоретическую систему.
Память людей и других живых существ — загадочное явление, которое связано, помимо прочего, с сознанием. Новое исследование не только углубляет наше понимание того, как формируются воспоминания, но и открывает путь к созданию искусственной памяти, способной мыслить и учиться более «по‑человечески».
Ранее ученые выяснили, как именно мозг связывает запах со вкусом.
