கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்பின் சக்தி: மூளை செயல்பாடு மற்றும் அறிவாற்றலைப் புரிந்துகொள்வது.

ஒவ்வொரு நாளும், நமது மூளை ஒரு சமரசத்தை மேம்படுத்த பாடுபடுகிறது: நம்மைச் சுற்றி நடக்கும் பல நிகழ்வுகள், அதே நேரத்தில் பல உள் தூண்டுதல்கள் மற்றும் நினைவுகள் இருப்பதால், நமது எண்ணங்கள் நெகிழ்வானதாக இருக்க வேண்டும், ஆனால் நாம் செய்ய வேண்டிய அனைத்தையும் வழிநடத்தும் அளவுக்கு கவனம் செலுத்த வேண்டும். நியூரான் இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு புதிய ஆய்வறிக்கையில், நரம்பியல் விஞ்ஞானிகள் குழு, முக்கியமில்லாதவற்றால் மூழ்கடிக்கப்படாமல் அனைத்து தொடர்புடைய தகவல்களையும் ஒருங்கிணைக்கும் அறிவாற்றல் திறனை மூளை எவ்வாறு அடைகிறது என்பதை விவரிக்கிறது.

இந்த நெகிழ்வுத்தன்மை பல நியூரான்களில் காணப்படும் ஒரு முக்கிய பண்பிலிருந்து உருவாகிறது என்று ஆசிரியர்கள் வாதிடுகின்றனர்: "கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்புத்திறன்." பல நரம்பியல் விஞ்ஞானிகள் முன்பு ஒவ்வொரு செல்லுக்கும் ஒரே ஒரு சிறப்பு செயல்பாடு மட்டுமே இருப்பதாக நினைத்திருந்தாலும், சமீபத்திய சான்றுகள் பல நியூரான்கள் இணையாக செயல்படும் வெவ்வேறு கணக்கீட்டு குழுமங்களில் பங்கேற்க முடியும் என்பதைக் காட்டுகின்றன. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு முயல் தோட்டத்தில் சில கீரைகளை கடிக்க பரிசீலிக்கும்போது, ஒரு நியூரான் அதன் பசியை மதிப்பிடுவதில் மட்டுமல்லாமல், ஒரு பருந்து தலைக்கு மேல் கேட்பதிலும் அல்லது மரங்களில் ஒரு கொயோட்டின் வாசனையை உணருவதிலும், கீரை எவ்வளவு தூரத்தில் உள்ளது என்பதை தீர்மானிப்பதிலும் ஈடுபடக்கூடும்.

மூளை பல பணிகளைச் செய்யாது என்று ஆய்வறிக்கை இணை ஆசிரியர் ஏர்ல் கே. மில்லர் கூறினார், இவர் எம்ஐடியில் உள்ள கற்றல் மற்றும் நினைவக ஆய்வு நிறுவனத்தின் பேராசிரியரும் கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்பு என்ற யோசனையின் முன்னோடிகளில் ஒருவருமானவர், ஆனால் பல செல்கள் பல கணக்கீடுகளில் ஈடுபடும் திறனைக் கொண்டுள்ளன (அடிப்படையில், "எண்ணங்கள்"). புதிய ஆய்வறிக்கையில், வெவ்வேறு கணக்கீடுகளுக்கு நியூரான்களைச் சேர்ப்பதற்கும், அந்த நியூரான்கள் ஒரு சிக்கலான பணியின் சரியான எண்ணிக்கையிலான பரிமாணங்களைக் குறிக்கின்றன என்பதை உறுதி செய்வதற்கும் மூளை பயன்படுத்தும் குறிப்பிட்ட வழிமுறைகளை ஆசிரியர்கள் விவரிக்கின்றனர்.

இந்த நியூரான்கள் பல செயல்பாடுகளைச் செய்கின்றன. கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்புத்திறன் மூலம், உங்களுக்குத் தேவையான அளவுக்கு சிக்கலான ஒரு பிரதிநிதித்துவ இடத்தைப் பெறலாம், அதற்கு மேல் எதுவும் இல்லை. அறிவாற்றல் செயல்பாட்டின் நெகிழ்வுத்தன்மை அங்குதான் உள்ளது."

ஏர்ல் கே. மில்லர், பேராசிரியர், பிகோவர் கற்றல் மற்றும் நினைவாற்றல் ஆய்வு நிறுவனம், மாசசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்ப நிறுவனம்

சால்க் நிறுவனம் மற்றும் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் இணை ஆசிரியரும், சான் டியாகோவின் பேராசிரியருமான கே டாய், நியூரான்களிடையே, குறிப்பாக மீடியல் ப்ரீஃப்ரொன்டல் கோர்டெக்ஸில் உள்ள கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்பு, பல மனத் திறன்களை செயல்படுத்துவதற்கு முக்கியமானது என்றார்.

"MPFC என்பது மிகவும் நெகிழ்வான மற்றும் ஆற்றல்மிக்க குழுமங்கள் மூலம் பல தகவல்களைப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தும் ஒரு ரகசியம் போன்றது" என்று டாய் கூறினார். "கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்பு என்பது நமது நெகிழ்வுத்தன்மை, அறிவாற்றல் திறன் மற்றும் படைப்பாற்றலை நமக்கு வழங்கும் பண்பு. இது கணக்கீட்டு சக்தியை அதிகப்படுத்துவதற்கான ரகசியம், இது அடிப்படையில் நுண்ணறிவின் அடிப்படையாகும்."

யோசனையின் தோற்றம்

மில்லரின் ஆய்வகத்தில் அறிவாற்றல் செயல்பாடு குறித்த ஒரு ஆய்வின் ஆச்சரியமான முடிவை மில்லரும் அவரது சகாவான ஜான் டங்கனும் 2000 ஆம் ஆண்டு ஆதரித்தபோது, கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்பு என்ற யோசனை தொடங்கியது. விலங்குகள் படங்களை வகைகளாக வரிசைப்படுத்தியபோது, மூளையின் முன் புறணிப் பகுதியில் உள்ள நியூரான்களில் சுமார் 30 சதவீதம் ஆட்சேர்ப்பு செய்யப்பட்டதாகத் தோன்றியது. ஒவ்வொரு நியூரானுக்கும் ஒரு பிரத்யேக செயல்பாடு இருப்பதாக நம்பிய சந்தேகவாதிகள், மூளை ஒரே ஒரு பணிக்கு பல செல்களை அர்ப்பணிக்க முடியும் என்ற கருத்தை கேலி செய்தனர். மில்லர் மற்றும் டங்கனின் பதில், ஒருவேளை செல்கள் பல கணக்கீடுகளில் பங்கேற்க நெகிழ்வுத்தன்மையைக் கொண்டிருந்திருக்கலாம். ஒரு மூளைக் குழுவில் சேவை செய்யும் திறன், அது செய்தது போல, பலவற்றிற்கு சேவை செய்யும் அவற்றின் திறனைத் தடுக்கவில்லை.

ஆனால் கலப்புத் தேர்வு என்ன நன்மையைத் தருகிறது? 2013 ஆம் ஆண்டில், மில்லர் புதிய ஆய்வறிக்கையின் இரண்டு இணை ஆசிரியர்களான ஐபிஎம் ஆராய்ச்சியின் மேட்டியா ரிகோட்டி மற்றும் கொலம்பியா பல்கலைக்கழகத்தின் ஸ்டெஃபனோ ஃபுசி ஆகியோருடன் இணைந்து, கலப்புத் தேர்வு மூளைக்கு சக்திவாய்ந்த கணக்கீட்டு நெகிழ்வுத்தன்மையை எவ்வாறு அளிக்கிறது என்பதைக் காட்டினார். சாராம்சத்தில், கலப்புத் தேர்வுடன் கூடிய நியூரான்களின் குழுமம் நிலையான செயல்பாடுகளைக் கொண்ட நியூரான்களின் எண்ணிக்கையை விட ஒரு பணியைப் பற்றிய பல பரிமாணத் தகவல்களை இடமளிக்க முடியும்.

"எங்கள் அசல் படைப்பிலிருந்து, கிளாசிக்கல் இயந்திர கற்றல் யோசனைகளின் லென்ஸ் மூலம் கலப்புத் தேர்வு கோட்பாட்டைப் புரிந்துகொள்வதில் நாங்கள் முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளோம்," என்று ரிகோட்டி கூறினார். "மறுபுறம், செல்லுலார் மட்டத்தில் இதை செயல்படுத்தும் வழிமுறைகள் குறித்து பரிசோதனையாளர்களுக்கு முக்கியமான கேள்விகள் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாகவே ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன. இந்த ஒத்துழைப்பும் இந்த புதிய ஆய்வறிக்கையும் அந்த இடைவெளியை நிரப்புவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன."

புதிய ஆய்வறிக்கையில், ஒரு எலி ஒரு பெர்ரியை சாப்பிடலாமா வேண்டாமா என்று முடிவு செய்வதை ஆசிரியர்கள் கற்பனை செய்கிறார்கள். அது சுவையான மணத்தை மணக்கக்கூடும் (அது ஒரு பரிமாணம்). அது விஷமாக இருக்கலாம் (அது மற்றொரு பரிமாணம்). பிரச்சினையின் மற்றொரு பரிமாணம் அல்லது இரண்டு, ஒரு சமூகக் குறிப்பின் வடிவத்தில் வரக்கூடும். ஒரு எலி மற்றொரு எலியின் மூச்சில் ஒரு பெர்ரியை மணத்தால், அந்த பெர்ரி உண்ணக்கூடியதாக இருக்கலாம் (மற்ற எலியின் வெளிப்படையான ஆரோக்கியத்தைப் பொறுத்து). கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்புடன் கூடிய ஒரு நரம்பியல் குழுமம் இவை அனைத்தையும் ஒருங்கிணைக்கக்கூடும்.

நியூரான்களை ஈர்க்கிறது

கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்புத்திறன் ஏராளமான சான்றுகளால் ஆதரிக்கப்படுகிறது - இது கார்டெக்ஸ் முழுவதும் மற்றும் ஹிப்போகாம்பஸ் மற்றும் அமிக்டாலா போன்ற பிற மூளைப் பகுதிகளில் காணப்படுகிறது - திறந்த கேள்விகள் உள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, நியூரான்கள் எவ்வாறு பணிகளுக்கு ஆட்சேர்ப்பு செய்யப்படுகின்றன, மேலும் பரந்த மனப்பான்மை கொண்ட நியூரான்கள் எவ்வாறு உண்மையிலேயே பணிக்கு முக்கியமானவற்றுடன் மட்டுமே இணைந்திருக்கின்றன?

புதிய ஆய்வில், UC சான் டியாகோவைச் சேர்ந்த மார்கஸ் பென்னா மற்றும் சால்க் இன்ஸ்டிடியூட்டைச் சேர்ந்த பெலிக்ஸ் டாஷ்பாக் உள்ளிட்ட ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஆராய்ச்சியாளர்கள் கவனித்த கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்பின் வடிவங்களைக் கண்டறிந்து, அலைவுகள் ("மூளை அலைகள்" என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன) மற்றும் நியூரோமோடூலேட்டர்கள் (நரம்பு செயல்பாட்டை பாதிக்கும் செரோடோனின் அல்லது டோபமைன் போன்ற இரசாயனங்கள்) நியூரான்களை கணக்கீட்டு குழுமங்களில் சேர்க்கும்போது, அந்த நோக்கத்திற்காக முக்கியமானதை "வடிகட்ட" உதவுகின்றன என்று வாதிடுகின்றனர்.

நிச்சயமாக, சில நியூரான்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட உள்ளீட்டில் நிபுணத்துவம் பெற்றவை, ஆனால் அவை விதிவிலக்கு, விதி அல்ல என்று ஆசிரியர்கள் சுட்டிக்காட்டுகின்றனர். இந்த செல்கள், ஆசிரியர்கள் கூறுகையில், "தூய தேர்ந்தெடுப்பு" கொண்டவை. முயல் கீரையைப் பார்த்தால் மட்டுமே அவை கவலைப்படுகின்றன. சில நியூரான்கள் "நேரியல் கலப்பு தேர்ந்தெடுப்பு"யைக் காட்டுகின்றன, அதாவது அவற்றின் பதில் பல உள்ளீடுகளின் கூட்டுத்தொகையைச் சார்ந்துள்ளது (முயல் கீரையைப் பார்த்து பசிக்கிறது). அதிக அளவீட்டு நெகிழ்வுத்தன்மையைச் சேர்க்கும் நியூரான்கள் "நேரியல் அல்லாத கலப்பு தேர்ந்தெடுப்பு" கொண்டவை, அவை அனைத்தையும் ஒன்றாகச் சேர்க்காமல் பல சுயாதீன மாறிகளைக் கணக்கிட முடியும். அதற்கு பதிலாக, அவை ஒரு முழுமையான சுயாதீன நிலைமைகளைக் கணக்கிடலாம் (எ.கா., கீரை உள்ளது, எனக்குப் பசிக்கிறது, எனக்குப் பருந்துகளைக் கேட்க முடியவில்லை, எனக்கு கொயோட்களின் வாசனை தெரியவில்லை, ஆனால் கீரை வெகு தொலைவில் உள்ளது, மேலும் ஒரு அழகான உறுதியான வேலியை என்னால் பார்க்க முடிகிறது).

எனவே, நியூரான்கள் எவ்வளவு இருந்தாலும், அர்த்தமுள்ள காரணிகளில் கவனம் செலுத்த எது ஈர்க்கிறது? ஒரு வழிமுறை ஊசலாட்டங்கள் ஆகும், இது பல நியூரான்கள் ஒரே தாளத்தில் தங்கள் மின் செயல்பாட்டை பராமரிக்கும்போது மூளையில் நிகழ்கிறது. இந்த ஒருங்கிணைந்த செயல்பாடு தகவல்களைப் பகிர அனுமதிக்கிறது, அடிப்படையில் அவற்றை ஒன்றாகச் சரிசெய்கிறது, ஒரே வானொலி நிலையத்தை இயக்கும் கார்களின் குழுவைப் போல (ஒருவேளை மேல்நோக்கி வட்டமிடும் பருந்தின் ஒளிபரப்பு). ஆசிரியர்கள் முன்னிலைப்படுத்தும் மற்றொரு வழிமுறை நியூரோமோடூலேட்டர்கள். இவை உயிரணுக்களுக்குள் உள்ள ஏற்பிகளை அடையும் போது, அவற்றின் செயல்பாட்டையும் பாதிக்கக்கூடிய இரசாயனங்கள். எடுத்துக்காட்டாக, அசிடைல்கொலினின் அதிகரிப்பு நியூரான்களை ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்பாடு அல்லது தகவலுக்கு (ஒருவேளை பசியின் உணர்வு) பொருத்தமான ஏற்பிகளுடன் சரிசெய்யும்.

"இந்த இரண்டு வழிமுறைகளும் செயல்பாட்டு நெட்வொர்க்குகளை மாறும் வகையில் உருவாக்க ஒன்றிணைந்து செயல்பட வாய்ப்புள்ளது" என்று ஆசிரியர்கள் எழுதுகிறார்கள்.

கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்பைப் புரிந்துகொள்வது, அறிவாற்றலைப் புரிந்துகொள்வதற்கு மிகவும் முக்கியமானது என்று அவர்கள் தொடர்கிறார்கள்.

"கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்புத்திறன் எல்லா இடங்களிலும் உள்ளது," என்று அவர்கள் முடிக்கிறார்கள். "இது உயிரினங்கள் முழுவதும் உள்ளது மற்றும் உயர் மட்ட அறிவாற்றல் முதல் பொருள் அங்கீகாரம் போன்ற 'தானியங்கி' சென்சார்மோட்டர் செயல்முறைகள் வரையிலான செயல்பாடுகளைச் செய்கிறது. கலப்புத் தேர்ந்தெடுப்பின் பரவலான நிகழ்வு, சிக்கலான சிந்தனை மற்றும் செயலுக்குத் தேவையான அளவிடக்கூடிய செயலாக்க சக்தியை மூளைக்கு வழங்குவதில் அதன் அடிப்படை பங்கை எடுத்துக்காட்டுகிறது."

இந்த ஆய்வின் விவரங்கள் CELL இதழின் பக்கத்தில் கிடைக்கின்றன.