Naš mozak sadrži osnovni algoritam koji nam omogućuje ne samo prepoznavanje mačaka na bilo kojim slikama na Internetu, već također pokreće inteligenciju koja nas čini onim što jesmo: inteligentna bića, ljudi.
"U središtu naših složenih proračuna mozga je relativno jednostavna matematička logika", kaže dr. Joe Tsien, neuroznanstvenik s Medicinskog fakulteta Georgia na Sveučilištu Augusta. Govori o svojoj "teoriji fuzije", temeljnom principu okupljanja i odnosa naših milijardi neurona.
"Inteligencija je puno u radu s neizvjesnošću i beskrajnim mogućnostima", kaže Tsien. Rođen je kada skupina sličnih neurona tvori razne skupine koje obrađuju osnovne stvari: prepoznaju hranu, sklonište, prijatelje i neprijatelje. Te se skupine zatim udružuju u Motive funkcionalne povezanosti (FMP) kako bi se riješile sve mogućnosti ovih osnova, poput zaključka da je riža dio važne skupine hrane koja bi kao prilog odgovarala Danu zahvalnosti. Što je misao složenija, to se više neurona skuplja u skupinu (ili "kliku", kako je znanstvenik naziva).
To znači, na primjer, da ne prepoznajemo samo uredsku stolicu, već i ured u kojem smo stolicu vidjeli, a znamo da smo sjedili na ovoj stolici u ovom uredu.
"Znate da je ovo ured, bilo u vašem domu ili u Bijeloj kući", kaže Tsien, napominjući da je sposobnost konceptualizacije znanja jedna od mnogih stvari koja nas razlikuje od računala.
Tsien je svoju teoriju prvi put objavio u listopadu 2015. u časopisu Trends in Neuroscience. Sada su on i njegovi kolege dokumentirali ovaj algoritam u sedam različitih područja mozga povezanih s tim osnovama poput hrane i straha kod miševa i hrčaka. Njihovo je obrazloženje objavljeno u časopisu Frontiers in Systems Neuroscience.
"Da bi ovo načelo bilo univerzalno, mora raditi u mnogim neuronskim krugovima, pa smo odabrali sedam različitih regija mozga i odjednom smo vidjeli kako taj princip djeluje na svim tim područjima", kaže on.
Čini se da ljudski mozak ne bi mogao raditi bez najsloženije organizacije - prijeko mu je potrebno 86 milijardi neurona, unatoč činjenici da svaki neuron može imati desetke tisuća sinapsi, a između svih tih neurona postoje bilijuni interakcija. A povrh svih tih bezbrojnih veza nalazi se stvarnost beskonačnog broja stvari koje svatko od nas, vjerojatno, može shvatiti i proučiti.
Promotivni video:
Neuroznanstvenici i računalni stručnjaci već su se dugo pitali kako je mozak sposoban ne samo držati određene informacije poput računala, već i - za razliku od čak i najmodernijih tehnologija - klasificirati i sažeti informacije u apstraktno znanje i pojmove.
"Mnogi su ljudi već dugo pretpostavili da bi trebao postojati osnovni princip dizajna iz kojeg teče inteligencija i razvija se mozak, poput dvostruke spirale DNA i genetskog koda koji imaju svi organizmi", kaže Tsien. "Došli smo do zaključka da mozak može raditi iz iznenađujuće jednostavne matematičke logike."
U srcu Tjeenove teorije složenih spojeva nalazi se algoritam n = 2i-1 koji određuje broj skupina (ili "klika" kako ih znanstvenik naziva) potrebnih za PMF i koji znanstvenicima omogućuje predviđanje broja skupina potrebnih za prepoznavanje opcija hrane, na primjer okvir teorijskog ispitivanja.
N je broj živčanih skupina povezanih na sve moguće načine; 2 - znači da neuroni u ovoj skupini primaju ili ne primaju ulaz; i je informacija koju dobivaju; -1 je matematički dio koji vam omogućuje da razmotrite sve mogućnosti.
Da bi testirali teoriju, postavili su elektrode u područje mozga kako bi "osluškivali" reakcije neurona ili njihov akcijski potencijal i kako bi proučavali jedinstvene valne oblike generirane tim djelovanjem. Životinjama su davali različite kombinacije četiri različite hrane, poput redovitog keksa glodavaca, kuglica šećera, riže i mlijeka, a kako je predviđala teorija povezivanja, znanstvenici su uspjeli identificirati svih 15 različitih skupina neurona koji reagiraju na potencijalnu raznolikost kombinacija hrane.
Čini se da se neuronski klikovi već povezuju tijekom razvoja mozga, jer su se pojavili odmah kad su se donosile odluke o hrani. Ovo temeljno matematičko pravilo ostalo je gotovo nepromijenjeno čak i kad je NMDA recept za učenje i pamćenje bio isključen nakon odrastanja mozga.
Znanstvenici su također otkrili da je veličina bitna jer iako ljudski i životinjski mozak imaju šestoslojnu korteks - vanjski sloj mozga koji igra ključnu ulogu u višim moždanim funkcijama poput učenja i pamćenja - ekstra uzdužna duljina ljudskog mozga pruža više prostora za klikove i FMP. kaže Tsien. Iako je ukupni obujam slonovog mozga definitivno veći od ljudskog mozga, većina njegovih neurona nalazi se u malom mozgu, koji je mnogo manji od moždane kore. Mali mozak je aktivnije uključen u koordinaciju mišića, što svojom gorostasnom veličinom može objasniti okretnost golemog sisavca.
ILYA KHEL
