Нейроны умеют предсказывать последствия своих действий

Продолжаем погружаться в тайны человеческого мозга. Оказывается, отдельные нейроны — это не просто передатчики сигналов. Они способны контролировать и предсказывать последствия своих действий. Учёные из США и России выяснили, что клетки мозга гораздо сложнее, чем считалось до этого. Это открытие может привести к созданию более эффективных систем искусственного интеллекта, мышление которых будет больше напоминать работу человеческого мозга.

Сейчас искусственные нейронные сети, такие как та, что создала за минуты этот текст, а человек-оператор его немного подкорректировал, пытаются имитировать то, как мозг обрабатывает информацию и принимает решения. Однако они делают это упрощённо. Изучая отдельные нервные клетки, исследователи обнаружили, что модель нейрона, созданная ещё в далёких 1960-х годах, не полностью отражает его поведение.

«Нейробиология значительно продвинулась за последние 60 лет, и теперь мы понимаем, что предыдущие модели нейронов были довольно рудиментарными», — сказал Дмитрий Чкловский, главный автор исследования.

Учёные предполагают, что прежняя модель неверно описывает вычислительные способности нейронов, что негативно сказывается на развитии области искусственного интеллекта. Они считают, что клетки мозга — не просто пассивные ретрансляторы сигналов, а активные участники процесса. Нейробиологи и прежде знали о существовании петли обратной связи в крупных нейронных цепях, которая предотвращает чрезмерную стимуляцию мозга. Однако они не предполагали, что этот тип обратной связи может применяться отдельными клетками мозга.

«Люди считают мозг в целом или его отдельные части своего рода контроллером», — добавил нейробиолог Калеб Кемере. Но никто не предполагал, что отдельный нейрон может быть им.

Контроль — это интенсивная задача с вычислительной точки зрения. Трудно представить, что у нейрона достаточно вычислительной мощности для этого. Тем не менее, нейроны обладают такой возможностью, и она помогает понять феномены, функция которых вызывала у учёных вопросы. Например, уровень шума: в некоторых случаях нейроны могут посылать сигналы, которые другие нейроны не получают.Новая теория нейрона как миниатюрного контроллера объясняет это явление тем, что часть этого шума служит для усиления производительности. «Шум помогает нейрону оставаться гибким в постоянно меняющихся условиях. Эту особенность нельзя упускать из виду при воспроизведении работы реальных нейронов», — убеждены исследователи.

Другими словами, нейроны могут контролировать свои сигналы, хотя, похоже, такой способностью обладают не все. Но на этот вопрос ответит следующее исследование специалистов.

Источник: vk.com

Комментарии: