Hjärnan balanserar mellan enkelhet och noggrannhet

Hur kommer det sig att du är så skicklig på att känna igen mönster från komplexa nätverk utan någon formell instruktion? En ny studie från Penns universitet visar att det handlar om att göra fel och att lära sig av dessa fel.

Din hjärna är en mycket avancerad informationsprocessor som består av mer än 86 miljarder nervceller. Den påminner om en dator, men att se en hjärna som en dator återspeglar inte riktigt hur hjärnan faktiskt fungerar.

De modulära nätverken (till vänster) gav snabbare svar än sekvenser från ett symmetriskt nätverk. Bild från studie. 

Forskare vid Penns universitet har istället utvecklat en modell av hjärnan som visar att förmågan att upptäcka mönster beror på att hjärnan hela tiden strävar efter att representera saker så enkelt som möjligt. Hjärnan är en effektiv och snål maskin som balanserar mellan noggrannhet och enkelhet. Du gör misstag när du försöker förstå mönster, och dessa fel ger återkoppling och kunskap om helheten.

Forskarna testade denna hypotes med en serie experiment. Det visade sig att personer som testades med en sekvens av typen A-B-C-B blev automatiskt känsliga för dessa mönster utan att vara medvetna om dem.

För att förstå hur hjärnan automatiskt förstod dessa sekvenser fick 360 personer reagera på ett mönster via en dator. Mönstret tycktes slumpmässigt, men genererades antingen av ett modulärt eller ett symmetriskt nätverk.

Forskarna fann att nätverkets mönster påverkade hur snabbt personerna svarade, en indikation på att hjärnan har förväntningar om de underliggande mönstren. De modulära nätverken gav snabbare svar än sekvenser från ett symmetriskt nätverk. 

”You can be very complex and learn well, but then you are working really hard to learn patterns. Or, you have a lower complexity process, which is easier, but you are not going to learn the patterns as well”, säger en av författarna till studien, Christopher Lynn, i ett pressmeddelande.