La rete di computer imita il pensiero schizofrenico
"L'ipotesi è che la dopamina codifichi l'importanza, la salienza dell'esperienza", ha detto Uli Grasemann, uno studente laureato presso il Dipartimento di Informatica presso l'Università del Texas ad Austin.
"Quando c'è troppa dopamina, porta a una salienza esagerata e il cervello finisce per imparare da cose da cui non dovrebbe imparare."
Lo studio ribadisce un'ipotesi nota come "iperapprendimento, "Che suggerisce che le persone con schizofrenia perdono la capacità di dimenticare o ignorare quanto farebbero normalmente.
Quando una persona perde la capacità di decifrare ciò che è significativo dall'enorme quantità di stimoli nel cervello, inizia a creare connessioni che non sono reali, o inizia ad annegare in un oceano di così tante connessioni da non riuscire a mettere insieme alcun tipo di storia coerente .
La rete neurale (chiamata DISCERN) è stata sviluppata dal consulente di Grasemann, Risto Miikkulainen, Ph.D., ed è in grado di apprendere il linguaggio naturale.
DISCERN è stato utilizzato per simulare ciò che accade al linguaggio durante otto diversi tipi di disfunzione neurologica. I risultati delle simulazioni sono stati confrontati da Ralph Hoffman, M.D., professore di psichiatria alla Yale School of Medicine, con ciò che ha visto studiando gli schizofrenici umani.
Per imitare il processo, i ricercatori hanno iniziato a insegnare a DISCERN alcune semplici storie che sono state poi assimilate nella memoria di DISCERN più o meno allo stesso modo in cui il cervello umano immagazzina le informazioni: non come unità separate, ma come relazioni statistiche di parole, frasi, script e storie.
"Con le reti neurali, fondamentalmente li addestrate mostrando loro esempi, ancora e ancora e ancora", ha detto Grasemann.
“Ogni volta che mostri un esempio, dici, se questo è l'input, allora questo dovrebbe essere il tuo output, e se questo è l'input, allora dovrebbe essere il tuo output. Lo fai ancora e ancora migliaia di volte, e ogni volta si adatta un po 'di più per fare quello che vuoi. Alla fine, se lo fai abbastanza, la rete ha imparato ".
I ricercatori hanno modellato l'iper-apprendimento eseguendo nuovamente il sistema attraverso i suoi ritmi, ma hanno cambiato un fattore chiave: hanno imitato un grande rilascio di dopamina aumentando il tasso di apprendimento del sistema, in pratica dicendogli di smettere di dimenticare così tanto.
"È un meccanismo importante per poter ignorare le cose", afferma Grasemann. "Quello che abbiamo scoperto è che se aumenti abbastanza il tasso di apprendimento in DISCERN, si producono anomalie del linguaggio che suggeriscono la schizofrenia."
Una volta che è stato riqualificato con l'elevato tasso di apprendimento, DISCERN ha iniziato a inserirsi in storie fantastiche e deliranti che incorporavano elementi di altre storie che era stato detto di ricordare. Ad esempio, in un caso, DISCERN ha rivendicato la responsabilità di un attentato terroristico.
In un altro esempio, DISCERN ha iniziato a mostrare prove di "deragliamento" - rispondendo alle richieste di un ricordo specifico con un miscuglio di frasi dissociate, bruschi allontanamenti dal soggetto e salti costanti dalla prima alla terza persona e viceversa.
"L'elaborazione delle informazioni nelle reti neurali tende ad essere come l'elaborazione delle informazioni nel cervello umano in molti modi", ha detto Grasemann. “Quindi la speranza era che si sarebbe rotto in modi simili. E lo ha fatto. "
La somiglianza tra la rete neurale e la schizofrenia umana non è una prova indiscutibile che l'ipotesi dell'iperapprendimento sia corretta, ha detto Grasemann. Tuttavia, offre supporto per l'ipotesi.
"Abbiamo molto più controllo sulle reti neurali di quanto potremmo mai avere su soggetti umani", ha detto. "La speranza è che questo tipo di modellazione aiuti la ricerca clinica".
Lo studio è pubblicato in Psichiatria biologica.
Fonte: Università del Texas ad Austin
