قد يبدو التجول بدون هدف في مدينة أو استكشاف مركز تسوق جديد كأنه نشاط غير منتج، ولكن بحثًا جديدًا من مركز الأبحاث جانليا التابع لمعهد هوارد هيوز الطبي يشير إلى أن هذا النوع من الاستكشاف يمكن أن يلعب دورًا مهمًا في كيفية تعلم أدمغتنا.
التعلم غير الموجه: كيف يعمل؟
أظهرت الأبحاث أن الدماغ يمكنه التعلم حتى في غياب المهام المحددة أو الأهداف. في هذا السياق، يُعتبر التعلم غير الموجه عملية يتم فيها تسجيل نشاط عشرات الآلاف من الخلايا العصبية في القشرة البصرية للدماغ، حيث تقوم بتشفير الميزات البصرية لبناء نموذج داخلي للعالم.
هذا النوع من التعلم يحدث دون أي توجيه، مما يساعد الحيوانات على اكتساب المهام الموجهة نحو الأهداف بشكل أسرع في وقت لاحق. وبهذا، يعمل التعلم غير الموجه بالتوازي مع التعلم الموجه في الدماغ، مما يعيد تشكيل فهمنا لكيفية اكتساب المعرفة.
دور القشرة البصرية في التعلم
تظهر الأبحاث أن مناطق معينة من القشرة البصرية تتعامل مع التعلم الاستكشافي غير الموجه، بينما تتعامل مناطق أخرى مع التعلم المستند إلى المهام. في تجربة مثيرة، قام العلماء بتصميم تجارب حيث جرت الفئران في ممرات افتراضية تحتوي على نسيج بصري مختلف، بعضها مرتبط بمكافآت والبعض الآخر لا.
بعد أن تعلمت الفئران قواعد التجربة، قام العلماء بإجراء تغييرات طفيفة، مثل تغيير النسيج أو وجود المكافآت. وبعد أسابيع من التجارب، لاحظ الفريق تغيرات في النشاط العصبي داخل القشرة البصرية لدى الحيوانات، مما أظهر لنا كيف يمكن للدماغ أن يتكيف مع التغيرات في البيئة.
فهم كيفية تعلم الأدمغة
النتائج الجديدة تكشف أن الدماغ قد يستخدم كلا من الخوارزميات غير الموجهة لاستخراج الميزات والخوارزميات الموجهة لمنح معنى لهذه الميزات عند تعلم مهمة. هذه الأفكار يمكن أن تعزز فهمنا لكيفية حدوث التعلم في الدماغ.
وفي حين ركزت الأبحاث السابقة على التعلم الموجه، فإن العمل الجديد يفتح آفاقًا جديدة للاستكشاف، بما في ذلك كيفية تفاعل هذه الأنواع المختلفة من التعلم وكيف يتم دمج النموذج البصري للبيئة مع النماذج المكانية من مناطق الدماغ الأخرى.
الخاتمة
توفر هذه الدراسة نافذة جديدة لفهم كيفية تعلم الدماغ من خلال خوارزميات التعلم غير الموجه. إذا كان هذا هو الطريق الرئيسي الذي يتعلم به الدماغ، بدلاً من الأساليب الموجهة نحو الهدف، فإن ذلك يتطلب منا دراسة هذا الجزء أيضًا. إن الدعم الذي قدمه فريق معهد هوارد هيوز، إلى جانب استخدام الميكروسكوب الذي مكن الفريق من تسجيل ما يصل إلى 90,000 خلية عصبية في وقت واحد، كان حاسمًا في تحقيق هذه الاكتشافات.
