아이들이 신발 끈을 묶는 법을 배울 때, 레이스를 반복하거나 잡아 당기는 등의 이산 단계로 그렇게합니다.

충분한 반복 후에, 우리의 두뇌는이 단계들을 "덩어리"로 바꾼다.

현상이 알려져 있기 때문에, 움직임 청킹 (chunking)은 정보의 긴 문자열을 짧고 관리하기 쉬운 조각으로 저장하는 전략입니다.

"청킹은 학습 비용을 최소화하는 영리한 전략의 자연스런 부산물입니다."

과학자들은 파킨슨 병, 헌팅턴 병 (Huntington 's disease), 뇌졸중 (stroke) 환자의 경우이 움직임 청킹이 심각하게 붕괴됨을 알고 있습니다. 청킹을 이해하고 그것이 어떻게 작동하는지는 조기 진단, 치료 및 재활 치료에 중요합니다. 그러나 과학에는 그것에 대한 구체적인 설명이 없습니다.

그러나 이제 연구자들은 청킹이 발생하는 이유에 대한 포괄적 인 이론을 개발했습니다. 이 연구는 특정 학습 단계에서 작은 덩어리를 병합하는 것이 최적의 "비용 효과적"이되는 모터 시스템에서의 경제적 상충 관계로 요약됩니다. 그 발견은 저널에 나타난다. 자연 통신.

"신경계는 가능한 한 효율적으로 운동을하는 것을 목표로합니다."라고 Santa Barbara 캘리포니아 대학의 신경학 교수 인 Scott Grafton은 말합니다. "그러나 효율적인 궤도 계산에는 계산 비용이 있습니다. 이 목표들 사이의 달콤한 자리는 덩어리를 만듭니다. "

어렵고 효율적인

Grafton과 동료들은 뇌가 팔다리를 제어하는 ​​방법과 모터 시스템의 목표와 제약을 발견하는 컴퓨터 모델을 생성하는 전산 모터 제어 도구를 사용했습니다. 이런 맥락에서 연구자들은 인간과 다른 동물들이 어떻게 계산적으로 단순하지만 비효율적 인 움직임에서 계산적으로 요구되지만 효율적인 동물로 전환 하는지를 설명하기가 어려웠습니다.

"우리의 연구는 이론적으로나 실험적으로 가장 비용 효율적인 복잡성 - 효율성 학습 경로가 청킹을 생성하는 경로라는 것을 보여줌으로써 이러한 어려움을 해결합니다"라고 Grafton은 말합니다. 따라서 청킹은 학습 비용을 최소화하는 영리한 전략의 자연스런 부산물입니다. "

연구자들은 히말라야 원숭이가 며칠 동안 운동 시퀀스를 생성 한 방법을 측정하여이 동물들이 실제로 비용 효율적인 학습자임을 확인했습니다. 지능적인 방식으로 덩어리를 결합 할시기를 선택함으로써 원숭이는 축적 된 학습 비용을 절약 할 수있었습니다.

그들은 이동 시퀀스를 청크로 분할하고, 청크 내에서 효율성을 위해 최적화 한 다음, 효율성을 더욱 향상시킬 필요가있을 때만 청크를 병합했습니다.

"운동 덩어리는 인간과 동물의 건강과 질병에서 광범위하게 특징 지어졌지만 지금까지는 규범적인 이론이 부족했다"고 Grafton은 말합니다. "우리의 이론은 최적의 운동 궤적을 유도하고 원숭이가 새로운 시퀀스 장기간에 걸친 운동은 우리의 이론이 운동에서 나타나는 덩어리의 본질적인 특징을 설명한다는 것을 보여줍니다. "

경제적 교섭으로서 청킹 현상을 프레임 화하면 운동 학습과 그 장애에 대한 새로운 관점을 제공합니다.

예를 들어, 뇌졸중 후 운동의 불규칙적 인 성격은 운동 학습을위한 계산 예산이 낮아서 뇌졸중에서 볼 수있는 비효율적 인 운동이 이러한 예산에 맞춰질 수 있다고 Grafton은 설명합니다. 어떤 통찰력을 통해 재활 접근법이 도움이 될 수 있다고 덧붙였다.

"청킹에 대한 우리의 전산적인 관점은 뇌가 어떻게 움직임을 제어하는지에 대한 새로운 질문을 제기합니다."라고 Grafton은 말합니다. "특히 뇌에서 청킹의 신경 코딩에 대한 최근의 증거는 계산 이론에 비추어 재검토되어야합니다.

"뉴런이 운동 학적 결정, 계산 예산 또는 효율성 목표를 코딩하고 있습니까? 이것은 모터 제어 분야 전반에 대해 열려있는 질문입니다. "

출처: UC 산타 바바라

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