Un singur neuron din creierul uman ar putea avea o putere de procesare mult mai mare decât se credea până acum, potrivit unui nou studiu. Cercetătorii au descoperit că o singură celulă nervoasă poate realiza calcule extrem de complexe, comparabile cu cele efectuate de rețelele neuronale artificiale utilizate în inteligența artificială, potrivit SciTechDaily.
Descoperirea schimbă modul în care oamenii de știință înțeleg funcționarea creierului și ar putea explica de ce oamenii au dezvoltat abilități precum limbajul, matematica, imaginația sau capacitatea de a inventa.
Inteligența nu depinde doar de numărul neuronilor
Până acum, cercetătorii considerau că performanțele extraordinare ale creierului uman se datorează în principal numărului uriaș de neuroni, aproximativ 100 de miliarde, și conexiunilor dintre aceștia.
Însă studiul, publicat în revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), sugerează că o parte importantă a inteligenței umane provine chiar din complexitatea fiecărui neuron în parte.
Mai exact, neuronii din cortexul cerebral, regiunea responsabilă de gândirea complexă, limbaj, planificare și luarea deciziilor, nu se limitează la a transmite sau nu un impuls nervos. Ei procesează informațiile într-un mod mult mai sofisticat decât se credea.
Fiecare neuron funcționează ca un „microcomputer”
Autorii studiului compară neuronii umani cu niște microprocesoare biologice.
În loc să adune pur și simplu semnalele primite și să transmită un răspuns simplu, fiecare neuron combină informațiile prin procese interne complexe, efectuând propriile calcule înainte ca informația să fie transmisă mai departe.
Acest mecanism ar putea explica de ce oamenii au capacități cognitive superioare celor întâlnite la alte mamifere.
„Mulți oameni își imaginează neuronul ca pe un simplu întrerupător care este fie pornit, fie oprit. Cercetările noastre arată însă că un singur neuron uman este, de fapt, un dispozitiv de calcul extraordinar de sofisticat”, a explicat profesorul Idan Segev, unul dintre coordonatorii studiului de la Universitatea Ebraică din Ierusalim.
Inteligența artificială a fost folosită pentru a testa neuronii
Pentru a măsura cât de complex este un neuron, cercetătorii au apelat chiar la inteligența artificială.
Ei au creat modele digitale care imitau comportamentul neuronilor și au analizat cât de dificil era pentru o rețea neuronală artificială să reproducă răspunsurile unei singure celule nervoase.
Rezultatul a fost surprinzător: neuronii umani au avut nevoie de modele AI mult mai complexe pentru a le reproduce comportamentul decât neuronii altor mamifere.
Cu alte cuvinte, cu cât era mai greu de imitat un neuron, cu atât acesta avea o capacitate mai mare de procesare.
De ce neuronii umani sunt diferiți
Potrivit cercetătorilor, neuronii din cortexul uman au o structură foarte ramificată, prin intermediul dendritelor, prelungirile care primesc informații de la alte celule nervoase.
Aceste ramificații, împreună cu proprietățile electrice specifice neuronilor umani, permit analizarea unor combinații complexe de semnale, nu doar însumarea lor.
Acest lucru îi ajută să facă diferențe foarte fine între informații. De exemplu, un neuron poate contribui la distingerea unor imagini asemănătoare, cum ar fi recunoașterea unei pisici față de un câine.
Descoperirea ar putea schimba și inteligența artificială
Autorii studiului cred că rezultatele nu sunt importante doar pentru înțelegerea creierului uman, ci și pentru dezvoltarea viitoarelor sisteme de inteligență artificială.
În prezent, majoritatea rețelelor neuronale artificiale sunt construite din unități foarte simple, inspirate doar superficial de neuronii biologici.
Noua cercetare sugerează că viitoarele modele AI ar putea deveni mult mai performante dacă fiecare „neuron artificial” ar avea propriile capacități complexe de procesare, asemănătoare celor descoperite în neuronii umani.
În acest fel, sistemele de inteligență artificială ar putea funcționa mai eficient și ar reproduce mai fidel modul în care procesează informațiile creierul uman.
Studiul oferă astfel o nouă perspectivă asupra inteligenței: nu doar numărul impresionant al neuronilor face creierul uman atât de performant, ci și faptul că fiecare dintre aceste celule este, în sine, un adevărat „computer” biologic extrem de sofisticat.