Un nou model matematic explică modul în care creierul uman memorează povești complexe
Oamenii pot reține diverse tipuri de informații – de la fapte și date, până la evenimente și povești complexe. Înțelegerea modului în care poveștile semnificative sunt stocate în memorie a fost una dintre marile provocări ale psihologiei cognitive.
Cercetători de la Institute for Advanced Study, Universitatea Emory și Institutul Weizmann din Israel au încercat recent să modeleze modul în care oamenii reprezintă și rețin în memorie narațiuni semnificative, folosind un concept matematic cunoscut drept „arbori aleatori” (random trees). Studiul lor, publicat în revista Physical Review Letters, propune un nou cadru teoretic pentru înțelegerea proceselor memoriei umane, bazat pe matematică, informatică și fizică.
Poveștile pot fi modelate matematic
„Studiul nostru a vizat rezolvarea unei provocări esențiale: crearea unei teorii matematice a memoriei umane pentru conținuturi semnificative, cum sunt narațiunile”, a declarat Misha Tsodyks, autorul principal al lucrării, pentru Medical Xpress. „Consensul general era că poveștile sunt prea complexe pentru o astfel de teorie. Dar cred că am demonstrat contrariul – că, în ciuda complexității, există tipare statistice în felul în care oamenii își amintesc narațiuni, iar acestea pot fi prezise prin câteva principii de bază.”
Pentru a modela eficient reprezentarea amintirilor semnificative prin arbori aleatori, cercetătorii au folosit platforme online precum Amazon Mechanical Turk și Prolific pentru a desfășura experimente pe un număr mare de participanți. Aceștia au utilizat texte narative preluate dintr-un studiu clasic realizat de lingvistul William Labov.
100 de oameni, 11 povești, sute de propoziții
În esență, cercetătorii au rugat 100 de persoane să-și amintească 11 narațiuni de lungimi diferite (între 20 și 200 de propoziții). Apoi au analizat înregistrările pentru a testa teoria lor.
„Am ales o colecție de narațiuni orale înregistrate de faimosul lingvist William Labov în anii 1960”, a explicat Tsodyks: „Ne-am dat seama rapid că volumul mare de date necesită instrumente moderne de inteligență artificială – adică modelele mari de limbaj (LLMs).”
Astfel, cercetătorii au descoperit că oamenii nu își amintesc doar evenimente disparate din povești, ci tind să rezume pasaje mai ample, precum episoade întregi, în propoziții unice. Acest fenomen a condus la ideea că o poveste este reprezentată în memorie sub forma unui arbore, în care nodurile apropiate de rădăcină reprezintă un rezumat abstract al unor segmente mai mari.
Fiecare om „desenează” un arbore diferit pentru aceeași poveste
Ipoteza cercetătorilor este că un astfel de arbore narativ se formează în momentul în care individul ascultă sau citește o poveste și o înțelege. Deoarece fiecare persoană percepe diferit o poveste, structura arborilor varia de la un individ la altul.
„Am formulat un model care generează un ansamblu de arbori aleatori cu o structură specifică”, spune Tsodyks. „Frumusețea acestui model constă în faptul că poate fi rezolvat matematic, iar predicțiile sale pot fi testate direct pe baza datelor. Noutatea modelului nostru constă în ipoteza că orice material semnificativ este reprezentat, în mod generic, în același fel.”
Poveștile: baza gândirii umane?
Autorii sugerează că rezultatele ar putea avea implicații mai largi asupra înțelegerii cogniției umane, întrucât narațiunile par să fie o formă universală prin care oamenii gândesc despre propriile vieți, despre societate și despre istorie.
Studiul evidențiază potențialul uriaș al metodelor matematice și al inteligenței artificiale în investigarea modului în care oamenii stochează informațiile semnificative în memorie. În cercetările viitoare, echipa intenționează să testeze dacă modelul propus poate fi aplicat și altor tipuri de narațiuni – de exemplu, povești de ficțiune.
Următorul pas: scanarea creierului în timp real
„O direcție mai ambițioasă pentru studiile viitoare ar fi obținerea unor dovezi directe pentru modelul de arbore”, a adăugat Tsodyks. „Acest lucru ar presupune experimente mai complexe decât simplele exerciții de rememorare. Imagistica cerebrală, în timp ce oamenii ascultă sau povestesc narațiuni, ar putea fi o altă direcție interesantă de explorat.”
