Окремі нейрони кори головного мозку людини здатні виконувати значно складніші обчислення, ніж вважали раніше. Дослідники припускають, що це може бути однією з причин високих когнітивних здібностей людини.
Про це пише видання ScienceDaily.
Дослідження провели науковці Єврейського університету в Єрусалимі разом із колегами з Вільного університету Амстердама.
Тривалий час вчені пояснювали особливості людського інтелекту передусім великою кількістю нейронів та складною мережею зв’язків між ними. У мозку людини близько 100 мільярдів нервових клітин. Нові результати показують, що важливими можуть бути й можливості кожної окремої клітини.
Дослідники порівнювали нейрони людини з клітинами інших ссавців. Для цього вони створили метод оцінювання обчислювальної складності окремих нейронів. Комп’ютерне моделювання та штучний інтелект допомогли визначити, наскільки складною має бути штучна нейромережа, щоб відтворити поведінку конкретної біологічної клітини.
Чим складнішою була така штучна копія, тим більшою вважалася обчислювальна здатність самого нейрона.
Виявилося, що нейрони кори головного мозку людини мають дуже складну будову.
Зокрема, вони характеризуються розгалуженими дендритами, які приймають сигнали від інших клітин, та особливими електричними властивостями. Завдяки цьому одна клітина може обробляти значно більше інформації, ніж простий перемикач за принципом «увімкнено» або «вимкнено».
За словами професора Ідана Сегева, один людський нейрон можна розглядати як складний обчислювальний пристрій, а не як простий перемикач.
У ході роботи вчені також показали, що окремий нейрон може виконувати операції, які за складністю нагадують роботу глибокої штучної нейромережі. Наприклад, клітина здатна обробляти складну вхідну інформацію, зокрема допомагати розрізняти різні зображення.
На думку дослідників, це змінює уявлення про те, як сформувалися такі здібності людини, як мова, уява, математичне мислення та здатність створювати нове. Важливими можуть бути не лише кількість нейронів і зв’язків між ними, а й те, наскільки складні обчислення виконує кожна клітина.
Науковці розробили метод, який дозволяє пов’язувати фізичну будову нейронів із їхніми обчислювальними можливостями. У майбутньому це може допомогти краще зрозуміти механізми мислення, навчання та пам’яті.
Результати також можуть бути корисними для розвитку штучного інтелекту. Сучасні нейромережі використовують спрощені штучні елементи. Дослідники припускають, що створення складніших штучних елементів, які більше нагадуватимуть людські нейрони, може стати одним із напрямів розвитку ШІ.
Читайте також:
