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# Biologia# Neurociência

Como Nossos Cérebros Modelam a Realidade

Um olhar sobre como nossos cérebros criam modelos pra entender o mundo.

Paul Hoffman, F. Yazin, G. Majumdar, N. Bramley

― 6 min ler


Modelando a Realidade emModelando a Realidade emNossas Mentesnosso ambiente.Explorando como a gente entende e prevê
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Todo dia, a gente enfrenta várias situações que envolvem diferentes espaços, tempos e interações sociais. Pra dar um sentido a essas experiências e prever o que pode acontecer a seguir, nosso cérebro cria modelos internos. Esses modelos ajudam a gente a interagir com o mundo de forma mais eficiente, fazendo previsões sobre o futuro. Os pesquisadores tão curiosos pra entender como esses modelos são estruturados e representados no nosso cérebro.

O Cérebro e Modelos Internos

Um aspecto chave de como nosso cérebro funciona é que ele tem regiões especializadas pra processar diferentes tipos de informação. Essa especialização rola porque vários fatores ambientais precisam de abordagens diferentes pra serem processados de forma eficiente. Por exemplo, nossa compreensão de relacionamentos, como saber onde estamos ou como os eventos se desenrolam ao longo do tempo, depende da capacidade do nosso cérebro de representar informações de formas específicas.

Pra aprender e se adaptar, nosso cérebro pode usar uma abordagem modular. Isso significa que a gente pode ter vários modelos separados, cada um focando em um aspecto diferente das nossas experiências, como o estado atual das coisas, as crenças e objetivos dos outros e as Ações que podem ser tomadas de acordo.

Os Três Modelos Centrais

Baseado nessa ideia, os pesquisadores sugeriram que existem três modelos interconectados no nosso cérebro:

  1. Estados: Esses representam o contexto ou ambiente atual.
  2. Agentes: Esses focam em entender as crenças e objetivos das outras pessoas.
  3. Ações: Esses estão relacionados com os diferentes caminhos que podemos seguir nesses contextos.

Cada um desses modelos opera em fontes de informação distintas, mas ainda depende um do outro. Essa representação separada permite que a gente faça previsões flexíveis sobre o que tá rolando ao nosso redor.

O Papel do Córtex Pré-Frontal

O córtex pré-frontal medial é uma área importante do cérebro que é sensível a esses diferentes modelos. Partes diferentes dessa região parecem responder a diferentes tipos de atualizações. Por exemplo, o córtex pré-frontal ventromedial tá ligado à representação de estados, enquanto outras partes tratam de agentes e ações. Essa especialização permite decisões rápidas e eficazes baseadas em contextos complexos e em constante mudança.

Porém, ter diferentes modelos levanta a questão de como nossos cérebros combinam essas diversas informações pra nos dar uma compreensão e experiência coerente do mundo. É aí que outra região, chamada precuneus, entra em cena.

O Problema da Integração

O precuneus é considerado ter um papel chave na integração das informações desses diferentes modelos. Ao combinar previsões do córtex pré-frontal com informações sensoriais, o precuneus ajuda a gente a manter uma compreensão unificada dos nossos ambientes físicos e sociais.

A Importância das Atualizações de Previsão

Durante nossas experiências, há momentos em que nossa compreensão do mundo muda-esses são chamados de atualizações de previsão. Quando percebemos algo inesperado, nossos cérebros trabalham pra revisar nossos modelos internos. Entender como o cérebro reage durante essas atualizações é crucial pra captar como a gente navega pelo mundo.

Os pesquisadores fizeram um estudo onde os participantes assistiram a um filme e relataram quando perceberam atualizações de previsão relacionadas a estados, agentes ou ações. Analisando esses dados, os pesquisadores puderam explorar como diferentes áreas do cérebro responderam durante essas atualizações e se essas respostas variavam dependendo do tipo de atualização.

Resultados do Estudo

  1. Atividade Cerebral Distinta: Quando os participantes atualizaram sua compreensão de estados, crenças relacionadas a agentes ou ações, diferentes partes do córtex pré-frontal mostraram mais atividade. Isso sugere que cada modelo é processado em áreas especializadas.

  2. Respostas Sincronizadas: O estudo também revelou que durante os momentos de atualizações de previsão, a atividade cerebral entre os participantes estava sincronizada, indicando que as atualizações eram impulsionadas por estímulos do filme e não por pensamentos individuais.

  3. Transições Neurais: Os pesquisadores usaram modelos pra rastrear mudanças na atividade cerebral durante as atualizações. Eles descobriram que mudanças nos estados neurais muitas vezes precediam a sensação de uma atualização, destacando a dinâmica de como processamos informações.

  4. Integração no Precuneus: Por fim, os resultados indicaram que o precuneus desempenha um papel significativo na integração das atualizações dos diferentes modelos, ajudando a gente a entender nossas experiências em andamento.

Aplicando os Resultados

As percepções obtidas do estudo sobre como o cérebro modela e integra informações não se limitam apenas a assistir filmes. Os pesquisadores replicaram suas descobertas usando uma modalidade sensorial diferente-ouvindo uma narrativa falada. Eles encontraram que os padrões de atividade cerebral permaneceram consistentes, apoiando a ideia de que nosso cérebro usa esses modelos em vários contextos, independentemente da entrada sensorial específica.

Implicações pra Nossa Compreensão do Cérebro

Compreender como nossos cérebros formam e integram modelos distintos oferece insights importantes sobre a cognição humana. A abordagem modular sugere que nossas experiências não são fragmentadas, mas sim unificadas através da integração contínua de informações. Essa compreensão pode influenciar como lidamos com várias áreas, desde educação e aprendizado até saúde mental e intervenções terapêuticas.

Conclusão

Resumindo, nossos cérebros têm uma forma complexa de modelar o mundo ao nosso redor. Usando áreas especializadas pra diferentes tipos de informação-estados, agentes e ações-conseguimos navegar eficientemente nossas experiências. O precuneus desempenha um papel crucial em juntar esses elementos, permitindo que a gente mantenha uma compreensão coerente do nosso ambiente. Pesquisas futuras podem construir sobre esses achados, oferecendo insights mais profundos tanto sobre a mecânica do cérebro quanto sobre a natureza da experiência humana.

Fonte original

Título: Fragmentation and Multithreading of Experience in the Default-Mode Network

Resumo: Reliance on internal predictive models of the world is central to many theories of human cognition. Yet it is unknown whether humans acquired multiple separate internal models, each evolved for a specific domain, or maintain a globally unified representation. Using fMRI, we show that during naturalistic experiences (during movie watching or narrative listening), adult participants selectively engage three topographically distinct midline prefrontal cortical regions, for different forms of predictions. Regions responded selectively to abstract spatial, referential (social), and temporal domains during model updates implying separate representations for each. Prediction-error-driven neural transitions in these regions, indicative of model updates, preceded subjective belief changes in a domain-specific manner. We find these parallel top-down predictions are unified and selectively integrated with sensory streams in the Precuneus, shaping participants ongoing experience. Results generalized across sensory modalities and content, suggesting humans recruit abstract, modular predictive models for both vision and language. Our results highlight a key feature of human world modeling: fragmenting information into abstract domains before global integration.

Autores: Paul Hoffman, F. Yazin, G. Majumdar, N. Bramley

Última atualização: 2024-10-25 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620113

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620113.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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