Ενα γεγονός αποτυπώνεται εντονότερα στη μνήμη μας όταν το βιώνουμε σε ένα γνώριμο περιβάλλον. Αυτό ακριβώς υποστηρίζει μια νέα, ιδιαιτέρως ενδιαφέρουσα, μελέτη από τα Πανεπιστήμια Κολούμπια, Πρίνστον και Τζονς Χόπκινς, η οποία ρίχνει φως στους νευρωνικούς μηχανισμούς πίσω από αυτή τη σύνδεση. Οπως αναφέρεται στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό «Nature Human Behaviour», το εύρημα στάθηκε δυνατό χάρη στην Εικονική Πραγματικότητα (VR), μια τεχνολογία που δημιουργεί προσομοιωμένα περιβάλλοντα, με τα οποία ο χρήστης μπορεί να αλληλεπιδράσει νοητικά ως να βρίσκεται όντως εκεί.

Εθελοντές περιηγήθηκαν ψηφιακά σε ένα ειδικά διαμορφωμένο τεχνητό περιβάλλον και έπειτα μελετήθηκε η εγκεφαλική τους δραστηριότητα κατά την προβολή και ανάκλησή του. Η μελέτη εξηγεί με ποιον τρόπο δημιουργούμε νέες αναμνήσεις με βάση όσα ήδη γνωρίζουμε και γιατί κάποιες εμπειρίες τις θυμόμαστε, ενώ άλλες… απλώς τις αφήνουμε πίσω μας!

Ενα νοητικό πείραμα

Οι επιστήμονες σχεδίασαν το ψηφιακό πείραμά τους εμπνευσμένοι από τη δημοφιλή τεχνική απομνημόνευσης Μέθοδος των Τόπων (Method of Loci), μέσω της οποίας οι άνθρωποι αξιοποιούν τη χωρική μνήμη για να θυμούνται πληροφορίες. Η βασική ιδέα είναι να συνδέονται τα στοιχεία που πρέπει να θυμηθεί κανείς με συγκεκριμένα σημεία σε έναν γνώριμο χώρο, όπως το σπίτι, το σχολείο, ή ακόμη και μια φανταστική διαδρομή.

Δημιουργήθηκε έτσι ένα περιβάλλον Εικονικής Πραγματικότητας, το οποίο περιελάμβανε 23 συνηθισμένους χώρους, όπως ένα γραφείο ή ένα μέρος διακοπών. Κάθε εικονικό δωμάτιο διέφερε ως προς το σχήμα, το μέγεθος και τη διακόσμηση, ενώ η οπτική εμπειρία συνοδευόταν από διαφορετική μουσική. Αρχικά οι συμμετέχοντες κλήθηκαν να γνωρίσουν και να εξοικειωθούν με τον χώρο μέσα από δραστηριότητες εξερεύνησης.

Εικοσι τέσσερις ώρες αργότερα τους ζητήθηκε να παρακολουθήσουν κάποια βίντεο από τα δωμάτια που είχαν προηγουμένως επισκεφθεί. Ενόσω παρακολουθούσαν, η εγκεφαλική τους δραστηριότητα καταγραφόταν με λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI), δίνοντας τη δυνατότητα στους ερευνητές να αξιολογήσουν τη νευρωνική τους απόκριση κατά την «παραμονή» τους σε κάθε χώρο. Οταν μετά την πρώτη αξιολόγηση εμβυθίστηκαν εκ νέου στο εικονικό περιβάλλον, εκεί είχαν προστεθεί νέα αντικείμενα και τους δόθηκαν 15 λεπτά ώστε να τα απομνημονεύσουν. Επειτα, επέστρεψαν στον τομογράφο και προσπάθησαν να θυμηθούν τα αντικείμενα και τα δωμάτια στα οποία αυτά ανήκαν. Οι ερευνητές μελέτησαν την εγκεφαλική τους δραστηριότητα ξανά για να δουν πόσο καλά μπορούσε να ανακαλέσει τα αντικείμενα ο κάθε συμμετέχων.

Αποκωδικοποιώντας τη μνήμη

Διαπίστωσαν ότι οι συμμετέχοντες θυμούνταν πιο εύκολα τα αντικείμενα τα οποία είχαν τοποθετηθεί στα δωμάτια όπου η εγκεφαλική τους δραστηριότητα ήταν σταθερή και ξεκάθαρη κατά την πρώτη εξερεύνηση και την παρακολούθηση των βίντεο. Οταν το μυαλό τους είχε σχηματίσει ήδη έναν ισχυρό και καλά οργανωμένο «νοητικό χάρτη» του δωματίου, η νέα πληροφορία (δηλαδή τα αντικείμενα που προστέθηκαν) αποθηκευόταν πιο αποτελεσματικά και μπορούσε να ανακληθεί ευκολότερα. Με άλλα λόγια, όταν η μνήμη ενός χώρου ήταν καλά εδραιωμένη και καθαρή, οι συμμετέχοντες μπορούσαν πιο εύκολα να μάθουν και να θυμηθούν τις νέες πληροφορίες που σχετίζονταν με αυτόν.

Το φαινόμενο ήταν τόσο ξεκάθαρο, που οι ερευνητές μπορούσαν να προβλέψουν ποια αντικείμενα θα θυμούνταν καλά οι συμμετέχοντες, ακόμα και πριν τους τα αποκαλύψουν. Αν ένας χώρος δεν ήταν γνωστός, τα αντικείμενα σε αυτόν θα συγκρατούνταν δύσκολα στη μνήμη. Η μελέτη ανοίγει νέους ορίζοντες τόσο για την εκπαίδευση όσο και για την κατανόηση των μηχανισμών του ανθρώπινου εγκεφάλου, υπογραμμίζοντας ότι η γνώση που ήδη υπάρχει μπορεί να γίνει η βάση για την αποθήκευση και την ανάκληση νέων πληροφοριών.

Το τσιπ που αλλάζει το μέλλον της τεχνολογίας

Είναι μικροσκοπικό, είναι ο «εγκέφαλος» προηγμένων ηλεκτρονικών συστημάτων, ακολουθεί μια πρωτοποριακή τρισδιάστατη αρχιτεκτονική και θα μπορούσε να αλλάξει το μέλλον της τεχνολογίας. Ο λόγος για το νέο μονολιθικό 3D τσιπ, το πολύτιμο «τέκνο» μιας ομάδας ειδικών από τέσσερα κορυφαία πανεπιστήμια της Αμερικής (Στάνφορντ, Κάρνεγκι Μέλον, ΜΙΤ και Πενσιλβάνια) και της αμερικανικής εταιρείας SkyWater Technology. Σε αντίθεση με τα παλαιότερα ηλεκτρονικά συστήματα, στα λεγόμενα «μονολιθικά» τσιπ τα κυκλώματα αποτελούνται από στρώματα ημιαγώγιμων υλικών, τα οποία τοποθετούνται το ένα επάνω στο άλλο.

Οι στρώσεις αυτές θυμίζουν τους ορόφους μιας πολυκατοικίας, οι οποίοι επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω κάθετων συνδέσεων. Οι συνδέσεις λειτουργούν σαν άλλοι ανελκυστήρες και μεταφέρουν τεράστιο όγκο δεδομένων. Αυτή η μοναδική αρχιτεκτονική (που φέρνει τα διαφορετικά κυκλώματα τόσο κοντά μεταξύ τους) επιτρέπει στην πληροφορία να μεταφέρεται δεκάδες φορές πιο γρήγορα σε σύγκριση με τα παλαιότερα συστήματα. Το τελικό προϊόν είναι έτσι μικρότερο, πιο πυκνό, πολύ πιο γρήγορο και καταναλώνει πολύ λιγότερη ενέργεια. Φυσικά, και χωρίς αυτό να προκαλεί την παραμικρή έκπληξη, η καινοτόμος τεχνολογία στοχεύει να ανταποκριθεί στις συνεχώς αυξανόμενες απαιτήσεις της Τεχνητής Νοημοσύνης.

Τα δεδομένα ως «όπλα» κατά του καρκίνου

Η επιβίωση ασθενών που πάσχουν από καρκίνο διαφέρει σημαντικά ανά τον κόσμο. Συχνά οι αρνητικές εξελίξεις δεν οφείλονται στην ίδια την ασθένεια αλλά στην περιορισμένη πρόσβαση σε βασικές υπηρεσίες υγείας, κοινωνικές ανισότητες και αδύναμες στρατηγικές των εθνικών συστημάτων υγείας. Για πρώτη φορά ερευνητές αξιοποίησαν την Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) για να εντοπίσουν τους παράγοντες που συνδέονται με τα υψηλά ποσοστά θνητότητας σε κάθε χώρα. Απώτερος στόχος είναι η καθοδήγηση των υπευθύνων για τη μείωση των δυσάρεστων αυτών στατιστικών.

Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Annals of Oncology, εξέτασε δεδομένα όπως το ΑΕΠ ανά κάτοικο, την καθολική κάλυψη υγείας, την ύπαρξη κέντρων ακτινοθεραπείας και το ανθρώπινο δυναμικό στον τομέα της υγείας. Το μοντέλο συνδύασε αυτές τις πληροφορίες και υπολόγισε τους δείκτες θνητότητας παγκοσμίως, αποκαλύπτοντας ποιες παρεμβάσεις σχετίζονται με τη μείωσή τους. Η νέα τεχνολογία έχει ήδη προσφέρει σημαντικά δεδομένα για χώρες όπως η Βραζιλία, η Πολωνία, η Κίνα και οι ΗΠΑ. Οπως επισημαίνουν οι ερευνητές, το εργαλείο παρέχει εφαρμόσιμες οδηγίες για τις πολιτικές υγείας, βοηθώντας τα κράτη να μειώσουν τις ανισότητες και να βελτιώσουν τη θεραπεία των πολιτών τους που πάσχουν από καρκίνο.

Η μελέτη του περιβάλλοντος γίνεται πιο «έξυπνη»

Οσο ανθίζει η χρήση της Τεχνητής Νοημοσύνης (ΤΝ) αλλάζει και η Οικολογία, ή τουλάχιστον ένα μέρος της επιστημονικής έρευνας γύρω από αυτήν. Αισθητήρες, κάμερες, μικρόφωνα και παντός τύπου προηγμένος εξοπλισμός ενσωματώνονται σε ντρόουνς (ή όχι απαραίτητα) και συλλέγουν πληροφορία. Στη συνέχεια αυτή ψηφιοποιείται και οργανώνεται σε εκτεταμένες βάσεις δεδομένων, οι οποίες διατίθενται στους επιστήμονες. Ενας άνθρωπος δεν είναι εύκολο να αναλύσει όλα αυτά τα δεδομένα. Δεν ισχύει όμως το ίδιο και για τους αλγορίθμους.

Ενα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η διδακτορική διατριβή του Τάντεο Ραμίρεζ-Παράδα, ο οποίος μελέτησε την επίδραση της κλιματικής αλλαγής στην ανθοφορία των φυτών, χωρίς να αγγίξει κανένα δείγμα. Αντ’ αυτού, ανέπτυξε έναν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης για να επεξεργαστεί τις ψηφιοποιημένες καταγραφές των φυτών που είχε στη διάθεσή του και να διαπιστώσει ότι η ανθοφορία προσαρμόζεται στις αυξανόμενες θερμοκρασίες. Παρά τη νέα προοπτική που ανοίγει η χρήση της Τεχνητής Νοημοσύνης, πολλοί επιστήμονες ανησυχούν ότι η επαφή με τη φύση μειώνεται και εκφράζουν επιφυλάξεις ως προς τις νέες μεθοδολογίες που υιοθετούνται στη σύγχρονη έρευνα.