Naši možgani vsebujejo osnovni algoritem, ki nam omogoča, da ne le prepoznamo mačke na vseh slikah na internetu, temveč sproži tudi inteligenco, zaradi katere smo to, kar smo: inteligentna bitja, ljudje.
"V središču naših zapletenih izračunov možganov je sorazmerno preprosta matematična logika," pravi dr. Joe Tsien, nevroznanstvenik na Medicinski fakulteti Georgia na univerzi Augusta. Govori o svoji "teoriji fuzije", temeljnem principu sestavljanja in odnosa naših milijard nevronov.
"Inteligenca je veliko za delo z negotovostjo in neskončnimi možnostmi," pravi Tsien. Porodi se, ko skupina podobnih nevronov tvori različne skupine, ki obdelujejo osnovne stvari: prepoznajo hrano, zavetje, prijatelje in sovražnike. Te skupine se nato združijo v motive funkcionalne povezljivosti (FMP), da bi na primer obravnavali vse možnosti teh osnov, pri čemer so ugotovili, da je riž del pomembne skupine živil, ki bo zahvalni dan priloga. Bolj ko je misel zapletena, več nevronov se združi v skupino (ali "kliko", kot ji pravi znanstvenik).
To na primer pomeni, da ne prepoznamo samo pisarniškega stolčka, temveč tudi pisarno, v kateri smo stol videli, in vemo, da smo sedeli na tem stolu v tej pisarni.
"Veste, da je to pisarna v vašem domu ali v Beli hiši," pravi Tsien in poudarja, da je sposobnost konceptualizacije znanja ena od mnogih stvari, ki nas ločujejo od računalnikov.
Tsien je svojo teorijo prvič objavil oktobra 2015 v reviji Trends in Neuroscience. Zdaj je s sodelavci ta algoritem dokumentiral v sedmih različnih možganskih regijah, povezanih s temi osnovami, kot sta hrana in strah pri miših in hrčkih. Njihova utemeljitev je bila objavljena v reviji Frontiers in Systems Neuroscience.
"Da bi bilo to načelo univerzalno, mora delovati v številnih nevronskih tokokrogih, zato smo izbrali sedem različnih možganskih predelov in nenadoma videli, kako to načelo deluje na vseh teh področjih," pravi.
Zdi se, da človeški možgani ne bi mogli delovati brez najbolj zapletene organizacije - nujno jo potrebuje 86 milijard nevronov, kljub temu da ima lahko vsak nevron na deset tisoče sinaps, med vsemi temi nevroni pa je na tisoče interakcij. In na vrhu vseh teh neštetih povezav je resničnost neskončnega števila stvari, ki jih vsak od nas, verjetno, lahko razume in preučuje.
Promocijski video:
Nevroznanstveniki in računalniški strokovnjaki se že dolgo sprašujejo, kako so možgani sposobni ne le shranjevati določenih informacij, kot je računalnik, temveč tudi - za razliko od najsodobnejših tehnologij - informacije razvrščati in strniti v abstraktna znanja in koncepte.
"Mnogi ljudje že dolgo domnevajo, da mora obstajati osnovno oblikovalsko načelo, iz katerega se pretaka inteligenca in razvijajo možgani, kot sta dvojna vijačnica DNA in genetska koda, ki jo najdemo v vseh organizmih," pravi Tsien. "Prišli smo do zaključka, da možgani lahko delujejo iz presenetljivo preproste matematične logike."
V središču Tjienove teorije spojin je algoritem n = 2i-1, ki določa število skupin (ali "klik", kot jih znanstvenik imenuje), potrebnih za PMF, in ki znanstvenikom omogoča, da predvidijo število skupin, potrebnih za prepoznavanje možnosti hrane, na primer v okvir teoretičnega preizkušanja.
N je število nevronskih skupin, povezanih na vse možne načine; 2 - pomeni, da nevroni v tej skupini prejemajo ali ne prejemajo vhodnih podatkov; i so informacije, ki jih prejmejo; -1 je matematični del, ki vam omogoča, da preučite vse možnosti.
Za preizkus teorije so namestili elektrode na področje možganov, da "poslušajo" odzive nevronov ali njihov akcijski potencial in preučujejo edinstvene valovne oblike, ki jih ustvarjajo ta dejanja. Živalim so dali različne kombinacije štirih različnih živil, kot so navadni piškoti za glodalce, sladkorne kroglice, riž in mleko, in kot je napovedovala teorija povezav, so znanstveniki lahko prepoznali vseh 15 različnih skupin nevronov, ki se odzivajo na potencialno raznolikost kombinacij živil.
Zdi se, da so nevronski kliki že povezani med razvojem možganov, ker so se pojavili takoj, ko so izbirali hrano. To temeljno matematično pravilo je ostalo skoraj nespremenjeno, tudi ko je bil NMDA recept za učenje in spomin izklopljen po odraščanju možganov.
Znanstveniki so tudi ugotovili, da je velikost pomembna, ker čeprav imajo človeški in živalski možgani šestplastno skorjo - zunanjo plast možganov, ki igra ključno vlogo pri višjih možganskih funkcijah, kot sta učenje in spomin, - izjemno vzdolžna dolžina človeških možganov zagotavlja več prostora za klike in FMP., pravi Tsien. Čeprav je celotni obseg slonovih možganov zagotovo večji od obsega človeških možganov, je večina njegovih nevronov v možganih, ki so veliko manjši od možganske skorje. Mali možgani so aktivneje vključeni v koordinacijo mišic, kar lahko s svojo velikansko velikostjo razloži spretnost ogromnega sesalca.
ILYA KHEL