Мозок приймає рішення раніше, ніж вважалося: нове дослідження здивувало науковців
Науковці з Університету Іллінойсу в Урбана-Шампейн заявили про відкриття, яке може суттєво змінити уявлення людства про роботу мозку та вплинути на розвиток наступного покоління штучного інтелекту, пише Science Daily.
Дослідження показало, що мозок починає ухвалювати рішення набагато раніше, ніж припускали сучасні теорії нейронауки. Результати роботи опубліковані в одному з найавторитетніших наукових журналів світу — Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Чому відкриття роботи мозку може бути революційним
Протягом десятиліть вчені вважали, що інформація в мозку рухається за принципом жорсткої ієрархії.
Згідно з цією моделлю:
- сенсорні області сприймають інформацію;
- далі вона передається до складніших ділянок мозку;
- фінальне рішення ухвалюється у вищих центрах, зокрема в лобовій корі.
Саме за таким принципом багато років створювалися сучасні системи штучного інтелекту та нейронні мережі.
Однак нове дослідження свідчить, що реальний механізм роботи мозку значно складніший.
Мозок ухвалює рішення ще на ранніх етапах обробки інформації
Підписуйтеся на наші соцмережі
Команда під керівництвом професора електротехніки та комп'ютерної інженерії Юрія Власова виявила, що навіть первинні сенсорні зони мозку беруть участь у процесі ухвалення рішень.
Під час експерименту вчені спостерігали за нейронною активністю мишей, які пересувалися в середовищі віртуальної реальності та виконували завдання на сприйняття.
Неочікувано дослідники зафіксували активність, пов'язану з прийняттям рішень, у первинній соматосенсорній корі (S1) — одній із найраніших ділянок обробки сенсорних сигналів.
Це означає, що мозок не просто передає інформацію «нагору», а постійно обмінюється нею між різними зонами.
Що таке зворотні зв'язки в мозку
Ключовим відкриттям стали так звані feedback loops — петлі зворотного зв'язку.
На відміну від класичної моделі, де інформація рухається лише в одному напрямку, нові дані показують, що:
- вищі центри мозку впливають на роботу нижчих;
- сигнали рухаються в обох напрямках;
- рішення формується в результаті постійного діалогу між різними ділянками мозку.
Фактично мозок працює як величезна мережа взаємопов'язаних центрів, а не як ланцюжок окремих етапів обробки інформації.
Чому це важливо для розвитку штучного інтелекту
Саме ця особливість може стати ключем до створення нового покоління AI.
Сучасні нейромережі потребують величезних обчислювальних ресурсів та електроенергії. Для роботи великих мовних моделей використовуються потужні дата-центри, які споживають значні обсяги енергії.
Водночас людський мозок виконує неймовірно складні обчислення, використовуючи приблизно стільки ж енергії, скільки звичайна лампочка.
На думку авторів дослідження, вивчення архітектури мозку, яка формувалася еволюцією сотні мільйонів років, може допомогти створити штучний інтелект, що буде:
- ефективнішим;
- швидшим;
- менш енерговитратним;
- ближчим до принципів природного мислення.
Чому мозок досі залишається загадкою
Попри стрімкий розвиток нейронауки, людський мозок залишається однією з найскладніших систем у Всесвіті.
Національна академія інженерії США ще у 2008 році внесла зворотне проєктування мозку до списку 14 найважливіших інженерних викликів XXI століття.
Самі дослідники визнають, що так званий «нейронний код» досі залишається мовою, яку наука лише починає розшифровувати.
Наступним етапом роботи стане детальне вивчення часової динаміки сигналів у мозку.
Вчені планують розробити нові технології для спостереження за нейронною активністю та з'ясувати, як саме формуються зворотні зв'язки між різними ділянками мозку.
Якщо ці механізми вдасться зрозуміти повністю, вони можуть лягти в основу принципово нових архітектур штучного інтелекту — систем, які мислитимуть ближче до того, як це робить людський мозок.