De ce creierul tău funcţionează precum Google?

Oamenii încă par să fie uimiţi de ideea că responsabil pentru minte este creierul, o substanţă  vâscoasă care ne face să vedem. În ciuda faptului că majoritatea oamenilor încă se mai miră de acest aspect, oamenii de ştiinţă cunoşteau acest fenomen încă de acum un deceniu. Tocmai de aceea, acum, întrebarea cu adevărat interesantă este „Cum anume  această substanţă vâscoasă ne ajută să vedem, să gândim şi să acţionăm inteligent?”. Noile tehnici de cercetare le permit oamenilor de ştiinţă să înţeleagă creierul ca pe un sistem de calcul complex şi dinamic şi nu doar ca pe o colecţie de bucăţi de carne asociată cu experienţele individuale. Aceste noi studii sunt din ce în ce mai aproape de aflarea răspunsului la întrebarea „cum?”.

De exemplu, un studiu publicat recent în jurnalul Nature de Stefano Fusi de la Universitatea Columbia şi Earl K. Miller de la MIT sugerează că cercetătorii au realizat o maire descoperire. Ei au înregistrat semnalele de la anumiţi neuroni din creierii unor pisici, atunci când animalele se uitau la anumite modele. Neuronii au răspuns diferit la anumite imagini. Specialiştii au concluzionat că un neuron poate răspunde doar la linii care se îndreptau spre dreapta, în timp ce altul răspunde doar la liniile îndreptate spre stânga. 

• Cum au ajuns câteva monede americane să valoreze 17 milioane de dolari?
• Încă doi sateliți europeni Galileo au fost lansați pe orbita Pământului

Însă, mulţi neuroni nu răspund în acest mod selectiv. Acest lucru este mai ales întâlnit în cazul neuronilor din părţile creierului care sunt asociate cu procese cognitive complexe şi rezolvarea problemelor, precum cortexul prefrontal. În schimb, fiecare celulă răspunde în felul ei la diferite colecţii complexe de trăsături. Ce fac mai exact aceşti neuroni?

Într-un nou studiu, oamenii de ştiinţă au învăţat maimuţe să îşi amintească şi să răspundă la o anumită formă, în timp ce ei le înregistrau activitatea cerebrală. Însă, în loc să se uite pe rând la câte un neuron, ei au înregistrat activitatea mai multor neuroni prefrontali de-o dată. O parte dintre aceştia au indicat modele ciudate de „selectivitate mixtă”. În timp ce unul dintre neuroni răspundea atunci când maimuţa îţi amintea doar una dintre forme sau atunci când ea recunoştea forma fără să şi-o amintească,  restul celulelor vecine reacţionau într-un mod diferit. 

Pentru a analiza cum lucrează întregul grup de neuroni, oamenii de ştiinţă au apelat la cercetătorii specializaţi în informatică. Computerele nu sunt alcătuite din carbon, cu atât mai puţin din neuroni. Însă ele sunt utilizate pentru a rezolva probleme similare precum cele rezolvate de creier, adică sarcini de identificare şi amintire a modelelor. Astfel, folosind computerele, oamenii de ştiinţă au descoperit că, la fel cum Google foloseşte algoritmi de căutare, tot astfel face şi creierul. Poate credeţi că cel mai bun mod de a clasa rezultatele unei căutări este de a alege câteva caracteristici legate de fiecare pagină web,  precum „relevanţa” şi „încrederea”, aşa cum aleg neuronii o muchie dacă ea este înclinat spre stânga sau spre dreapta. În realitate, Google cataloghează căutările mai bine prin combinarea deciziilor individuale ale fiecărui utilizator. 

Cu ajutorul neuronilor care detectează doar câteva trăsături poţi capta doar acele trăsături şi combinaţii de trăsături, dar nimic mai mult. Pentru a putea capta modele mai complexe, creierul amestecă şi integrează informaţiile provenite de la mulţi neuroni diferiţi. 

De mult timp, oamenii de ştiinţă au argumentat că mintea este, mai curând, ca un program software decât ca un dispozitiv hardware. Noua combinaţie de neuroştiinţe şi informatică nu numai că ne indică faptul că materia vâscoasă ne lasă să gândim, dar ne spune cu exactitate şi ce program rulează. 

Sursa: WSJ