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工作记忆的认知神经科学

在这个理论中,Cowan模型中的四项FoA被重新定义为一个直接访问区域,较窄的FoA可以从中有效地选择信息。FoA可以有效地选择信息。工作记忆中这两种假设状态本身都不存在容量限制。...对于视觉运动的工作记忆,一种更细致的方法利用了这样一个事实,即视觉区域MT的TMS可以产生对移动闪光的感知——一种在闪光区域内包含相干运动的闪光。...因此,这些发现突显了一种有趣的可能性,即持续的神经活动可能不是维持工作记忆中的表征所必需的。事实上,从事其他层次研究的研究人员也在探索这种可能性,包括计算建模、体外电生理学和行为猴的细胞外记录。...关于侧PFC内层次结构的进一步间接证据来自功能性神经成像研究,这些研究检查了有效的连接性或一个大脑区域可能对另一个大脑区域产生的因果影响。...Baddeley一直声称,他对多成分模型的中央执行的解释类似于Shallice的监督注意系统,一种控制系统,在任何意义上都不是专门用于工作记忆操作,而是一种可以使用和/或操纵工作记忆存储内容以更有效地指导行为的控制系统

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NATURE NEUROSCIENCE:大脑动态隐性状态是行为导向的工作记忆的基础

来自牛津大学的学者Michael J Wolff等人在Nature Neuroscience期刊上发文,提出了一种功能扰动的方法来探测大脑的隐性状态,并从这种隐性状态中解析出用于指导行为的工作记忆...通过两个主体实验,作者证实了可以从工作记忆维持阶段的脉冲刺激诱发响应中解析出工作记忆的内容,而遗忘记忆在该阶段不能被解析,可能已经被从工作记忆中清除。...一个后线索暗示哪一个朝向的光栅在本试次的最后被测试(100%有效)。脉冲刺激(高对比度,与任务无关的视觉输入)在后续间歇期被呈现,此时被试只需要在工作记忆中保留被提示的那个朝向的光栅刺激。...实验二: 研究人员为了探究未被注意的但是保留在工作记忆中的信息是否也能从脉冲响应中解析出来。...运用了图4 a所示的实验范式,两个光栅需要同时被记忆,但是其中一个优先被检测,另一个保留在工作记忆中,但是暂时不被注意。图4 b、c同图1 b、c验证试验的有效性。 ?

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    AI认知架构四十年的发展与挑战

    例如,在GLAIR中,当代理切换到一个新问题时,工作记忆的内容将被丢弃。一种更常见的方法是,根据条目在变化上下文中的最近性或相关性,逐渐从记忆中删除它们。...Novamente认知引擎也有类似的机制,只要原子与其他记忆元素建立了联系,并增加了它们的效用,它们就会留在记忆中。目前还不清楚在这些条件下,工作记忆的大小是否可以在没有任何额外限制的情况下大幅增长。...类似地,在一些神经架构中,如SASE和ART,神经元作为工作记忆或长期记忆的作用是动态的,取决于神经元是否被激发。 总的来说,认知架构中的记忆研究主要涉及记忆的结构、表征和提取。...OSCAR架构探索了可消除的推理,即理性上令人信服但不演绎有效的推理,这是对日常推理的一种更准确的表征,在这种情况下,知识很少,任务复杂,没有衡量成功的特定标准。...人类高级认知是否具有固有的符号化仍然没有解决。到目前为止所考虑的符号和混合架构,主要将推理视为一种符号操作。

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    基于局部脑血流量和工作记忆表现预测2年内血压变化

    事实上,基线时脑结构和局部脑血流量(rCBF)的测量与BP降低的成功率呈正相关。...为了保持统计学敏感性,分析使用SBP的定量变化作为结果,然后应用相同的方法来评估初始BP是否预测随后的大脑功能(rCBF反应和神经心理表现)。...在最后一步中,随访SBP被评估为初始神经心理学和初始rCBF复合物的函数,以检查这些预测因子的潜在协方差。可比较的多变量模型测试了替代假设,即初始SBP预测后续控制结束时的神经心理学和rCBF反应。...如表2所示,初步测试时的工作记忆神经心理学评分与随访SBP显著相关;SBP变化越小,初步测试中的工作记忆就越好。其他神经心理因素和表2中的其他协变量除基线SBP外均对SBP的变化无显著贡献。...初始BP值预测脑功能 本文使用了相同的分析方法来检验第二种假设,即初始BP是否可以预测后续大脑和神经心理功能的变化。

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    相位同步6Hz经颅电-磁刺激可提高额叶theta活动和工作记忆

    本研究开发了一种新型的相位同步低强度电磁刺激技术,在一组健康成人参与者中诱导并稳定了窄带6-Hz的θ波振荡,并证明了该技术如何通过工作记忆增强认知加工。...在本研究中,我们的目的是探索这种双相同步刺激技术是否也可以增强和稳定额叶皮质的θ振荡,这种技术是否在功能上也有效地增强健康成年人的认知过程。...3.1 实验1 在第一个实验中,我们的目的是验证相位同步刺激技术是否能够调制静息状态下人脑前额叶皮质中的θ振荡的功率。...θ-γ交叉频率耦合,特别是相位-幅度耦合,已被证明在学习和可塑性中起着功能上的重要作用。事实上,最近使用TES的研究已经证明,θ-γ耦合对工作记忆绩效至关重要。...这些发现为通过直接调节振荡活动来探索认知过程的研究提供了一种新的方法,并为临床翻译调节病理振荡提供了一个前景。

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    PNAS:近红外研究:产前农药暴露的青少年的大脑激活情况

    任务包括: 1)Wisconsin卡片分类任务,一种认知灵活性和执行功能的测试,参与者根据未说明的规则(形状、数字或颜色)匹配卡片; 2) Sternberg工作记忆任务,一种字母回忆工作记忆测试,要求参与者回忆所呈现的字母是否在之前看过的...7到8个字母的字符串中; 3) 视空间N-back,一种视空间工作记忆测试,当刺激出现在与前一个试次(1-back)或前两个试次(2-back)相同的位置时,要求参与者做出反应; 4) Go/No-Go...在目前的研究中,我们迈出了第一步,通过fNIRS(一种方便且经济有效的神经成像技术)测量产前OP杀虫剂暴露对大脑激活的影响。 在这项对95名参与者的初步研究中,我们发现了几个值得注意的关联。...在认知灵活性测试(Wisconsin卡片分类测试)和视觉空间工作记忆(N-back)中,我们观察到一种负相关(如相对降低的激活)存在于OP暴露与额下极之间的关系中。...第三,我们采用了一种相当粗糙的方法来控制我们的OPs-脑激活结果中的测试性能。

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    功能连接作为框架来分析脑环路对fMRI的贡献

    我们开发了一种方法来揭示大脑回路和功能之间的关系:功能连接体Functionnectome。...虽然经典的功能磁共振成像方法成果丰硕,但功能性神经成像领域最近已经从单纯的局部主义的大脑激活区域观点,转向一种具有功能性和有效连接的互动网络方法。功能连通性由脑远处区域的协调活动组成。...另一方面,有效连接使用大脑区域间的定向交互模型,揭示了功能级联中某些区域对其他区域的调节作用。这些方法已经证明,大脑是作为一个相互联系的整体而不是一个分割的实体来运作的。...因此,仍需要一种能够直接将任务相关功能磁共振成像投射到白质上的方法来阐明特定脑回路的功能作用。 这里我们介绍一种方法和软件:功能连接体,它可以解锁白质的功能。...图5 工作记忆任务激活网络 除了皮质-皮质通路外,皮质-脑桥-小脑束也被激活并连接经典fMRI(图5b),在经典fMRI中,被报道的破坏会损害工作记忆。

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    任务和静息态下脑网络整合、分离和准周期性激活与去激活

    值得注意的是,由于BOLD信号的自相关,靠近或在对角线处的递归矩阵元素会是强正的。递归矩阵提供了一种简单的方法来估计在任何时间点上所有子网的激活和去激活的联合效应。...一个关键的问题是——如果我们考虑所有的子网,而不仅仅是最集成的子网,那么它们的同步程度(就它们的平均相位而言)和它们的空间重叠程度有多相似,这是否依赖于任务?...事实上,在工作记忆实验中组装的各个子网络之间的相相关值的分布与运动和休息显著不同,而在运动和休息之间没有显著差异。...结论利用一种自下而上的方法来表示时间分辨的功能网络连接,从全脑层面逐步整合和分离的一对对分区开始。...事实上,在任务过程中,网络活动的振荡的重要性已经被越来越多地认为是一个重要的因素来建模与记忆回放和多感觉线索相关的脉冲神经元活动。

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    Nature reviews neuroscience:人类丘脑对全脑信息处理的影响

    计算模型表明,输入和更新工作记忆内容的过程可以通过一个“门”机制来实现:当门“打开”时,新的信息可以进入工作记忆系统,而当门“关闭”时,没有新的信息可以进入工作记忆系统。...尽管有新出现的证据支持这一假设,但在fmri中观察到的区域间耦合的上下文依赖变化是否也与类似的丘脑皮质相互作用有关,这仍然是一个悬而未决的问题。...2.3 拓扑和维度大脑中的功能连接并不局限于成对的相互作用——事实上,人类大脑可以被概念化为一个由相互连接的环路、大脑区域和神经系统组成的复杂网络。...一个自然要问的问题是,丘脑结构与在皮质-皮质功能连接中观察到的成熟的低维模式(如静息状态网络和时空组织梯度)之间是否存在内在关系。...事实上,神经调节觉醒系统的不同分支与分布式丘脑皮质系统之间的确切关系仍有待于在体内得到有效澄清。

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    如何才能从新手到大师?

    但是对于究竟有多少人能够坚持1万小时,1万小时是否真的引向成功,坚持1万小时的关键节点,以及1万小时练习的本质是什么却置之不理。...这些畅销书作者略过不谈的细节,恰恰是科学着墨最多,也是对人们提升自我最有帮助的地方。 事实上,艾利克森的刻意练习的核心观点是,那些处于中上水平的人们,拥有一种较强的记忆能力:长时记忆。...长时记忆正是区分卓越者与一般人的一个重要能力,它才是刻意练习的指向与本质。 那些卓越的专家,能够将工作记忆与长时记忆对接起来,在进行钢琴、象棋等自身熟悉的专业活动时,能够调用更大容量的工作记忆。...◆ 找到学习共同体:因为大量知识存在于学习共同体的实践中,不是在书本中,所以有效的学习不是关门苦练,而是找到属于自己的学习小团体。如程序员在类似于 GitHub 这样的网站练习编程。...◆ 隐性知识显性化:隐性知识是使人们有能力利用概念、事实以及程序来解决现实问题的知识。一般也被称为策略知识。 ◆ 模仿榜样:榜样可以是现实生活中的导师,也可以是网上的导师。

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    Brain综述|前额叶皮层:从猴子到人

    这就提出了一个后续的本体论问题:人类和非人类灵长类动物在高级认知功能和服务于这些功能的潜在大脑结构方面是否存在差距或连续体?本综述试图为这些问题提供一些答案。2. ...使用计算建模等方法,有人提出可以通过“动态编码”处理来维持工作记忆痕迹,即神经元活动的时间变化,特别是以不连续但有效的方式。...恒河猴是否能够将所有这些基本操作结合起来,执行类似于人类可以执行的复杂计划任务?首先,计划能力显然受到以下事实的限制:在非人类灵长类动物中,工作记忆跨度远低于人类。...恒河猴中存在重要的分类能力,这一事实为人类更抽象的分类规则铺平了道路,这与非人类灵长类动物可以做的事情一致。一个重要的问题涉及布罗卡地区和周边地区在人类语言生产中的特殊性。...该研究使用了经典的“n-back”工作记忆任务,其中人们应该判断当前的刺激是否与之前的一个、两个或三个步骤相匹配。

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    你的 DevOps 大脑:思考方式和工作方式

    这不是在忘记或丢弃已有的知识或经验;这是一种有意识的行为,放弃过时的信息,积极收集和吸收新信息以为有效的决策和行动提供信息。”...有趣的事实:在秋天,松鼠的大脑会长大,因为在冬天它们需要在大脑中绘制大量关于所有隐藏坚果位置的地图。 这使我想知道,开发人员是否具有与建筑师或财务专业人员不同的大脑。...现在我们知道了大脑是为学习而生的,让我们进一步探讨它是如何工作的。在额叶皮层中,额叶是工作记忆所在。...但是实践中,活动从工作记忆转移到更多涉及自动无意识处理的区域(远离大脑的前端)。实践有助于巩固新学的心理过程,直到我们几乎可以不加思考地完成这个过程,从而减轻了工作记忆的负担。...恐惧会引起杏仁核的皮层下活动,进而激活额叶(有意识的注意力发生的地方)中的工作记忆网络,这使学习变得更加困难,因为焦虑会分散注意力。恐惧会产生回避反应:一种阻止不愉快经历发生的反应,会避免事情发生。

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    Nature子刊:工作记忆训练期间的功能脑网络动态重构

    在一个动态分析中,我们发现默认模式系统的自主性和任务积极系统之间的整合被训练调节。通过训练实现n-back任务的自动化导致额顶叶和默认模式系统之间的整合以及与皮层下系统的整合发生非线性变化。...我们的研究结果表明,认知要求任务的自动化可能导致更隔离的网络组织。 1. 简述        在本研究中,我们研究了高要求的工作记忆任务的掌握是否影响任务绩效中网络分离和整合之间的平衡。...在视觉空间部分的任务中,被试需要确定屏幕上出现的刺激方块的位置是否与序列中n-back方块的位置相同;在任务的听觉部分,参与者必须确定听到的辅音是否与他们在序列中多次听到的辅音相同。...在这里,我们使用动态网络方法来回答以下问题:在训练过程中,大规模的大脑系统是否会改变其波动的表达模式。        首先,我们研究了与我们的假设直接相关的额顶叶和默认模式系统的动态拓扑变化。...综上所述,我们观察到工作记忆训练后网络拓扑的两种动态变化模式。第一种模式反映了行为表现的改善,其特征是默认模式自主性的逐渐增加和任务积极系统之间的整合。

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    调研技术组件模板V1 —— 以 Drools 为例

    业务分析师人员或审核人员可以利用它轻松查看业务规则,从而检验是否已编码的规则执行了所需的业务规则。...Drools相关概念 事实(Fact):对象之间及对象属性之间的关系 规则(rule):是由条件和结论构成的推理语句,一般表示为if…Then。一个规则的if部分称为LHS,then部分称为RHS。...当时事实被插入到工作内存中后,规则引擎会把事实和规则库里的模式进行匹配,对于匹配成功的规则再由 Agenda 负责具体执行推理算法中被激发规则的结论部分,同时 Agenda 通过冲突决策策略管理这些冲突规则的执行顺序...自 Rete 算法提出以后 , 它就被用到一些大型的规则系统中 , 像 ILog、Jess、JBoss Rules 等都是基于 RETE 算法的规则引擎。...Rete 匹配算法是一种进行大量模式集合和大量对象集合间比较的高效方法,通过网络筛选的方法找出所有匹配各个模式的对象和规则。

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    国内数十位NLP大佬合作,综述预训练模型的过去、现在与未来

    BERT 、GPT 等大规模预训练模型(PTM)近年来取得了巨大成功,成为人工智能领域的一个里程碑。由于复杂的预训练目标和巨大的模型参数,大规模 PTM 可以有效地从大量标记和未标记的数据中获取知识。...事实上,预训练作为机器学习的一种范式已经发展很多年了。本节介绍了 AI 领域中预训练的发展,从早期监督预训练到当前的自监督预训练,了解这些有助于了解 PTM 的背景。...此外,论文还在第三小节中简述了其他重要的 BERT 变体,它们主要侧重于改进自然语言理解。 统一序列建模 研究者发现,一系列新架构都在寻求将不同类型的语言任务与一个 PTM 统一起来。...除了排列语言建模,还有一个方向是多任务训练,例如 UniLM (Dong 等, 2019)。最近,GLM(Du 等,2021)提出了一种更优雅的方法来结合自回归和自编码。...受认知启发的架构 为了追求人类水平的智能,了解我们认知功能的宏观架构,包括决策、逻辑推理、反事实推理和工作记忆 (Baddeley, 1992) 至关重要。

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    World Psychiatry|精神分裂症的功能性磁共振成像:当前证据、方法学进展、局限性和未来方向

    动态因果建模是一种技术,已用于证明 DMN 在首发精神病中有效连接的差异,在工作记忆表现期间额顶叶网络,以及与认知和临床症状相关的前额叶区域以及与临床症状相关的海马体在精神分裂症与健康对照中。...随着更大、更异构的静息状态数据集变得越来越可用,机器学习算法正在开发中,这些算法可以泛化到世界各地的各种扫描设置中。另一个局限性是,确认某人是否患有精神分裂症很少具有临床用处。...预测目前未服用抗精神病药物的人是否可能发展为完全性精神障碍,或者几种可能的诊断中的哪一种可能适用,是分类系统可能更有用的地方。...如前所述,大多数功能磁共振成像研究都检查了病例和对照组之间的功能连接差异,但整个大脑的功能连接是一种多方面的现象,在某种程度上可能是一个“移动目标”。...在短期临床试验中,或在检查长期临床、认知或功能轨迹的观察性研究中,研究访问可以与 MRI 扫描配对。重要的是,这可能不是一个无限的要求。

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    程序员关于学习的10件事

    程序员可能有较低或较高的工作记忆容量,但是,长期记忆的内容使他们成为专家。 随着人们对一个主题了解的内容越来越多,他们把信息联系在一起,形成一个个信息块,允许多个信息块作为工作记忆中的一个信息块。...面对一个需要学习的抽象概念,比如函数,人们经常需要具体的概念实例来检查,比如,返回一个数字的绝对值函数——abs 。...互联网搜索需要一种大脑上下文切换的形式; 它有限的注意力和工作记忆必须从手头的任务(编程)切换到一个新的认知任务(搜索互联网并选择一个结果或评估人工智能生成的结果)。...解决问题并不是一个通用的技能 解决问题是编程中的一个很大的部分。软件开发中一个常见的想法是将问题解决作为一种特定的技能,然后将其应用于开发的不同方面(设计、调试等)。...因此,解决问题被错误地认为是一种通用的技能。然而,这并不是解决问题在大脑中的工作方式。 虽然人类确实拥有一些通用的问题解决技能,但它们远不如特定领域的问题解决技能(如能够调试程序)有效。

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    大脑状态的重构与认知行为之间的映射

    关于全脑功能的大量理论依赖于这样一种研究事实,即空间上独立的神经区域之间的合作和有效沟通是有效行为执行的关键。即没有脑区是在单独地进行活动的,而是相互关联的(图 1中)。...通过使用扩散加权成像评估的白质连接矩阵中计算拓扑参数,可以应用许多图论方法来理解人脑的"结构连接组"。然而,大脑本质上是一个动态的系统,能够在面对不断变化的情况时灵活地重构。...事实上,利用整合的理论面临的一个主要挑战是描述一个整合的大脑如何保持信息处理的选择性。...虽然这可能反映了所研究的特定任务的特殊方面(这需要长时间的高度警觉),但至少应该强调一个事实,即在整合网络架构中执行时,并非所有行为能力都是最有效的。...另一种方法是将大脑的网络结构与元分析存储库中的多个任务的脑活动进行比较。这些研究一致地确定了一个高度互联的额顶叶区域网络,这些区域在一系列行为约束下对任务表现至关重要。

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    Brain|白质束和执行功能:对因果性和相关性证据的回顾

    在临床实践中,抑制有效反应的能力可以通过诸如Stroop任务、河内塔任务、伦敦塔任务和Go-No Go任务等任务来评估。3....我们选择了可能相关的研究的参考文献(图1)。在每项研究中使用的避免偏倚和验证其方法的程序都根据PRISMA指南进行了评级,使用了改编自以前工作的检查表。...事实上,完成TMT-B所必需的数字和字母之间的灵活转换也依赖于工作记忆和视觉空间注意,在之前的研究中,SLF-III和弓状束都与视觉空间处理有关。Cochereau等人的研究结果略有不同。...在工作记忆任务中,SLF确实是一个主要的激活区域,无论它们的具体方面和特征如何,形成了一个“核心”工作记忆网络,包括额叶、顶叶和岛叶皮质的簇。...的确,补偿机制是可能的;否则,潜在补偿神经网络之间的空间通信和同步会受到损害。然而,尽管术中白质束的映射参与执行功能最近才开始,当然需要优化,评估其有效的好处患者肿瘤功能平衡。

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    PNAS:视觉工作记忆对瞳孔反应的调节模式

    与此相似,工作记忆中的注意力以一种方式调节感觉皮层对优先记忆的反应,这种方式在工作记忆保留期间可以从感觉区域解码,并且容易受到破坏性的经颅磁刺激的影响。...图1 实验设计 接下来的两个实验更进一步提出:当亮度是刺激的一个无关特征时,瞳孔反应是否会发生变化。...中性提示条件不包括在内,因为在这种情况下,被试在工作记忆中持有两个项目,而在有效提示条件下只有一个。...实验3:不同亮度刺激注意动态变化下的瞳孔反应。 在实验3中,作者测试了工作记忆中不同亮度的刺激之间的注意转移时,是否瞳孔反应自上而下的调节可以灵活地更新(图6)。...600个实验中的第一秒被分为两个条件,这取决于亮的或暗的项目是否在相关的一边。后一个时间间隔仅针对探测刺激出现晚的实验(300次实验)进行分析。实验被分为亮的光点或暗的光点占据注意力的试验。

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