I pamięć semantyczna: krótki przegląd
w skrócie pamięć semantyczna obejmuje co najmniej dwa kluczowe elementy. Po pierwsze, istnieje reprezentacja wiedzy semantycznej. Obejmuje to fakty dotyczące cech percepcyjnych (np. kształt, kolor) i funkcjonalnych (np. zamierzone użycie narzędzia, nieodłączna aktywność bestii ciężaru) związanych z przedmiotami., Rozważamy również inne fakty wykraczające poza rozpoznawanie obiektów, takie jak pochodzenie i właściwości biologiczne naturalnych rodzajów, takich jak zwierzęta (używamy kapitalików do oznaczania pojęć) i Żywność oraz zakres zmienności percepcyjnej wyświetlany przez wytwarzane artefakty, takie jak narzędzie i broń, zachowując jednocześnie istotę znaczenia obiektu. Niektóre z tych cech są stosunkowo niezbędnymi składnikami koncepcji (np. jabłka rosną na drzewach), podczas gdy inne są charakterystycznie związane z koncepcją, nawet jeśli nie są konieczne (np. wiele jabłek jest czerwonych)., Podczas gdy uważamy, że wiedza w pamięci semantycznej jest zasadniczo neutralna pod względem modalności, pozwalając na jej wizualną, Audytoryjną lub w jakikolwiek inny sposób, z pewnością istnieją ograniczenia dotyczące sposobu, w jaki niektóre rodzaje informacji mogą być reprezentowane. Na przykład, wiedza semantyczna rozszerza się na pojęcia nieobiektywne, które są najlepiej reprezentowane propositionally, takie jak sprawiedliwość, lub które zależą od analogowych reprezentacji, takich jak obraz wizualny (np. czerwony)., Pamięć semantyczna obejmuje również działania, sposoby myślenia i emocje, które są dość plastyczne w swoich przejawach i często pociągają za sobą informacje relacyjne.
samo istnienie wiedzy semantycznej nie jest wystarczające, aby zagwarantować jej efektywne wykorzystanie. Drugi kluczowy element pamięci semantycznej obejmuje procesy wymagane do wdrożenia wkładu wiedzy semantycznej w nasze myśli i działania. Na przykład, musimy być w stanie zorganizować ten szeroki wachlarz wiedzy, aby mogła być używana w szybki i spójny sposób podczas myślenia i komunikacji., Niektóre z właściwości pojęć reprezentowanych w pamięci semantycznej mogą gromadzić się w kategoryczny sposób grupujący cechy i Obiekty, ale taka „autoasocjacja” nie wyjaśnia, w jaki sposób Ogromna objętość naszych znaczących doświadczeń spaja się z pojęciami. Specyficzne procesy używane do kategoryzowania obiektów mogą pomóc zorganizować ogromną ilość informacji o naszych znaczących doświadczeniach., Jeden z takich procesów jest uważany za „oparty na regułach” i obejmuje analizę obiektu testowego pod kątem niezbędnych i wystarczających cech koncepcji; drugi proces kategoryzacji opiera się na „podobieństwie” i obejmuje porównanie obiektu testowego z prototypem lub z zapamiętanymi instancjami koncepcji. Co więcej, musimy być w stanie uzyskać dostęp do wiedzy semantycznej i te informacje pojęciowe muszą być następnie reprezentowane w materialnym systemie symboli, takim jak pisanie lub mowa, w celu komunikacji., Wykorzystujemy również wiedzę semantyczną do wielu zastosowań poza encyklopedycznym zbiorem faktów do identyfikacji koncepcji. Na przykład wnioskujemy o naszym świecie, które nie są łatwo widoczne z powierzchownego wyglądu i funkcji przedmiotu, a często zdobywamy nową wiedzę na podstawie jej związku z ustaloną wiedzą.
mamy do czynienia z problemem mapowania takiego systemu pamięci semantycznej na mózg, galaretowatą masę złożoną z miliardów neuronów i większej liczby komórek pomocniczych., Ogólnie rzecz biorąc, istnieją co najmniej dwa podejścia do neuronowych podstaw pamięci semantycznej. Po pierwsze, istnieje rozproszony rachunek, w którym informacje w pamięci semantycznej są reprezentowane w rozproszony sposób w całej powierzchownej korowej szarej materii mózgu. Kilka biochemicznych i mikroanatomicznych zmian zostało opisanych podczas uczenia się w prostych organizmach, takich jak aplysia, które powodują większą siłę łączną między neuronami. Złożona wiedza w pamięci semantycznej może być reprezentowana w masowo połączonej naturze elementów neuronowych noszących te mikroskopijne zmiany., Na przykład podczas nauki możemy sobie wyobrazić specyficzną sieć połączeń między węzłami, reprezentującą szczególne cechy koncepcji, ułatwianą przez te mikroskopijne zmiany. Pozwala to sieci neuronowej osiedlić się w rozwiązaniu, które reprezentuje specyficzną wiedzę o koncepcji. Z tej perspektywy Kategoria—zbiór podobnych pojęć, takich jak FRUIT-może być rodziną podobnych rozwiązań sieciowych. Fakt, że stabilne rozwiązanie koncepcji zostało osiągnięte, jest równoznaczny z procesem pobierania koncepcji., Ta hipoteza o neuronowych podstawach pamięci semantycznej była trudna do bezpośredniego przetestowania, ale naukowcy próbowali symulować to rozproszone podejście za pomocą komputerów przy użyciu sieci neuronowych: komputerowych symulacji funkcji poznawczych, które obejmują duże tablice połączonych węzłów. Symulacje te są uznawane przez ich twórców Za jedynie bladą metaforę prawdziwie ogromnej złożoności centralnego układu nerwowego, ale stanowią ważny początek., Dodatkowe wsparcie dla tego podejścia pochodzi z badań neuroobrazowania, które nie znajdują odrębnych wzorców aktywacji dla określonych kategorii wiedzy.
drugie podejście do neuronowej podstawy pamięci semantycznej zakłada zlokalizowaną reprezentację wiedzy semantycznej i procesów semantycznych w określonych częściach mózgu. Na przykład specyficzne cechy pojęcia w pamięci semantycznej mogą ograniczać rozkład anatomiczny tego pojęcia w mózgu, ponieważ jego reprezentacja musi być przetwarzana przez określoną modalność (np. wizualna reprezentacja koncepcji kolorów)., Narzędzia obrazowania, takie jak pozytonowa tomografia emisyjna (PET) i funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) są dostępne do bezpośredniego badania substratu neuronowego procesów poznawczych zaangażowanych w pamięć semantyczną in vivo. Techniki te pozwalają nam na obrazowanie przestrzennego i topograficznego rozkładu mózgu pracującego w celu rozwiązania wyzwania poznawczego, ale narzędzia te dają nam niewielki wgląd w mikroskopowe działanie ludzkiej tkanki nerwowej, gdy rozważa znaczenie obiektu., O czasowej charakterystyce myśli dowiedzieliśmy się z badań potencjału związanego z wydarzeniami poznawczymi (ERP). Technika ta wykorzystuje potężne detektory elektryczne na powierzchni czaszki – a nawet bezpośrednio na powierzchni korowej podczas neurochirurgii – do badania przestrzennego i czasowego rozkładu potencjałów elektrycznych generowanych przez neurony podczas aktywności poznawczej. Wielkie osiągnięcie wysokiej rozdzielczości informacji temporalnej o pamięci semantycznej odbywa się niestety kosztem gorszej rozdzielczości przestrzennej., Badania gatunków podludzkich monitorowały aktywność neuronów bezpośrednio za pomocą wszczepionych elektrod, ale porównywalne badania elektryczne u ludzi (jako wstęp do chirurgicznego leczenia opornej padaczki) zazwyczaj obejmują stosunkowo prymitywne monitorowanie zewnątrzkomórkowe w ściśle ograniczonych warunkach. Nowe techniki, takie jak magnetoencefalografia i badania potencjałów wywołanych wykonywane w otworze magnesu podczas fMRI, oferują potencjał doskonałej rozdzielczości czasowej z ulepszoną rozdzielczością przestrzenną.,
innymi słowy, jesteśmy dopiero na samym początku naszego poszukiwania neuronowych podstaw pamięci semantycznej, dość analogicznych do europejskich podróżników z XV wieku. Ci odkrywcy postawili hipotezę o ogromnym świecie za ich brzegami i posunęli się naprzód w obliczu częstych fałszywych kroków, ubogich narzędzi i mylących teorii. Pomimo tego ponurego obrazu, zaczynamy rozumieć rażące położenie ziemi, jak opisano w tym artykule.