Учени откриха, че невроните предвиждат последствията от своите действия

Оказва се, че отделните неврони не просто изпращат сигнали напред-назад, но имат способността да контролират и предвиждат последствията от своите действия. Учени от частна американска научна фондация са установили, че нивото на сложност на мозъчните клетки е много по-високо, отколкото се смяташе досега. Тяхното откритие може да доведе до създаването на по-ефективни изкуствени невронни мрежи, които ще наподобяват в по-голяма степен биологичния мозък.

Изкуствените невронни мрежи имитират начина, по който мозъкът обработва информацията и взема решения, макар и по значително опростен начин. Чрез изследване на отделните нервни клетки специалистите от Центъра за компютърна невробиология към Института „Флейтрон“ установиха, че моделът на неврона, разработен още през 60-те години на миналия век, не описва напълно неговото поведение.

„Невробиологията значително напредна през последните 60 години и сега осъзнаваме, че предишните модели на невроните са доста елементарни“, казва Дмитрий Чкловски, водещ автор на изследването. – „Структурата на неврона е много по-сложна – и по-интелигентна – от този твърде опростен модел“.

По-конкретно, авторите на изследването предполагат, че предишният модел неправилно описва изчислителните способности на невроните, което се отразява негативно на развитието на цялата област на изкуствения интелект. Те смятат, че мозъчните клетки не са пасивни ретранслатори на сигнали. Всъщност те са способни активно да контролират състоянието на невроните.

Невробиолозите и преди знаеха, че в големите невронни вериги съществува обратна връзка, която предотвратява свръхстимулацията на мозъка. Клетките, разположени в края на веригата, влияят на тези, които са по-близо до началото. Учените обаче не знаеха, че този тип обратна връзка може да се прилага от отделните мозъчни клетки.

„Хората мислят за мозъка като цяло или за отделните му части като за своеобразен контролер“, обяснява Чкловски. – Но никой не е предполагал, че отделният неврон може да бъде такъв. Контролът е интензивна изчислителна задача. Трудно е да си представим, че един неврон има необходимата изчислителна мощ“.

Въпреки това невроните наистина притежават тази способност, пише IE. Нещо повече, тя ни помага да разберем явления, чиято функция е била поставяна под въпрос от учените. Например нивата на шума. В някои случаи невроните могат да изпращат сигнали, които другите неврони не приемат. Една нова теория за неврона като миниатюрен контролер обяснява това явление, като казва, че част от този шум служи за усилване на производителността.

Шумът помага на неврона да остане гъвкав в постоянно променящата се среда. Тази особеност не трябва да се пренебрегва при възпроизвеждането на работата на истинските неврони, убедени са изследователите.
С други думи, невроните могат да контролират сигналите си, въпреки че изглежда не всички неврони притежават тази способност – но на този въпрос ще отговори следващото изследване на експертите от Центъра по изчислителна невробиология.