Просто о сложном: как мозг превращает ощущения в действия

Наш мозг — это суперкомпьютер, который постоянно обрабатывает море информации. Исследование 2022 года [Interpretable brain decoding from sensations to cognition to action: graph neural networks reveal the representational hierarchy of human cognition] показало, как именно это происходит, и помогло нам лучше понять этот процесс. Ученые использовали новый инструмент – графовые нейронные сети (GNN) – чтобы "заглянуть" внутрь мозга.

Оказалось, что мы можем "подсмотреть", как наш мозг превращает обычные ощущения (например, звук колокольчика) в сложные мысли, воспоминания и, наконец, в действия (например, повернуть голову на звук).

ИИ, основанный на графовых нейронных сетях (GNN), впервые расшифровал иерархию познания, заглянув в мозг 1200 человек. Пока добровольцы выполняли десятки когнитивных задач ИИ учился анализировать анатомические и функциональные связи мозга.

1. Путешествие информации: GNN помогли увидеть, как мозг шаг за шагом превращает то, что мы видим или слышим (ощущения), в наши мысли и, наконец, в действия. Это похоже на то, как информация движется по специальной "лестнице" в мозге от сенсорных отделов (увидел лицо) через зоны когнитивного контроля (удерживаю в памяти) к префронтальной коре (принимаю абстрактное решение). ИИ впервые визуализировал этот путь в реальном времени.

Принимая сложные решения, мы буквально прокладываем новые высокоскоростные магистрали между отдаленными областями мозга — от сенсорных к абстрактным.

2. У каждого свой путь: Мозг каждого человека работает чуть-чуть по-своему и восприятие его каждого человека уникально. GNN оказались достаточно умными, чтобы увидеть эти индивидуальные отличия.

3. Понимание "как": Важно, что исследователи не просто получили картинку активности мозга, но и смогли понять, почему GNN приняли такое решение.

Если GNN видит определенный сложный паттерн активности в графе мозга, он может "расшифровать" его и сказать: "С высокой вероятностью, в данный момент мозг обрабатывает образ кошки" или "Сейчас происходит формирование намерения выполнить действие".

* Исследование показало, что GNN смогли "прочитать" не только простые ощущения, но и более сложные когнитивные процессы, определяя, обрабатывается ли информация на уровне восприятия (senSations), мышления (cognition) или намерения действовать (action).

Это исследование позволяет нам:

* Понимать причины своих когнитивных особенностей: Почему одна задача дается легко, а другая вызывает затруднения? Это может быть связано с уникальными паттернами обработки информации в нашем мозге, которые теперь можно увидеть.

* Объясняет уникальность: Наша индивидуальность, то, что делает нас собой, перестает быть загадкой. Она получает подкрепление в виде "карты" нейронных связей, которую можно изучать и понимать.

* Обрести контроль и эффективность: Знание о том, как работает наш мозг, дает нам инструмент для повышения продуктивности. Мы можем научиться оптимизировать свои мыслительные процессы, а не просто быть их пассивными наблюдателями.

Такое понимание не упрощает работу мозга, но делает нас сильнее. Оно переводит нас из роли наблюдателей загадочного явления в роль активных создателей, способных влиять на собственное мышление и познавательные способности.

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: vk.com

Комментарии: