Secretele percepțiilor comune. Ce se întâmplă în creier

Cum se face că, deși fiecare creier este unic, percepțiile noastre despre lume sunt aproape identice? Imaginați-vă stând într-o cafenea cu un prieten, privind un telefon pe care rulează imaginea unui câine care aleargă pe plajă. În ciuda diferențelor enorme dintre conexiunile neuronale ale fiecăruia, amândoi ați spune: "Un câine pe plajă".

Această consistență în percepție a intrigat cercetătorii timp de decenii. Cum pot două creiere complet diferite să ajungă la aceeași concluzie despre ceea ce vedem?

Studiul care a dezvăluit structura comună a percepțiilor

O echipă de cercetători de la Reichman University și Weizmann Institute of Science a investigat modul în care oamenii percep lumea, chiar dacă structura neuronală diferă de la persoană la persoană.

Fiecare imagine sau sunet pe care îl experimentăm este codificat în creier prin activarea neuronilor - celulele nervoase care sunt de zece ori mai subțiri decât un fir de păr uman. Creierul uman conține aproximativ 85 de miliarde de neuroni interconectați, care ne permit să simțim, să gândim și să reacționăm la mediul înconjurător.

Cum au observat cercetătorii neuronii în timp real

Cercetătorii, conduși de Ofer Lipman și supravegheați de profesorii Rafi Malach, Shany Grossman, Doron Friedman și Yacov Hel-Or, au folosit un set unic de date: pacienți cu epilepsie care aveau implantate electrozi în creier pentru scopuri medicale.

Acești electrozi au oferit o fereastră rară către activitatea neuronală în timp real, pe măsură ce pacienții priveau diverse imagini. Aceasta metodă oferă un nivel de precizie mult mai mare decât tehnicile obișnuite de imagistică cerebrală.

Descoperirea surprinzătoare: coduri diferite, relații comune

Cercetătorii au descoperit că, similar rețelelor neuronale artificiale, pattern-urile brute de activitate cerebrală diferă de la persoană la persoană. De exemplu, neuronii care se activează la vederea unei pisici într-un creier pot fi complet diferiți în alt creier.

Relațiile dintre șabloane sunt universale

Dar partea surprinzătoare este că atunci când cercetătorii au analizat relațiile dintre pattern-urile generale de activitate (cum reacționează creierul la un câine comparativ cu o pisică), au descoperit o structură relațională comună.

Practic, chiar dacă neuronii activi diferă, modul în care creierul organizează informația și compară obiectele este similar la toți oamenii.

Implicații pentru neuroștiință și AI

Potrivit lui Lipman, acest studiu ne apropie de descifrarea "codului reprezentativ al creierului" - limbajul în care creierul nostru stochează și organizează informația.

Aceste descoperiri nu sunt relevante doar pentru înțelegerea creierului uman, ci și pentru inteligența artificială, inspirând dezvoltarea unor rețele mai eficiente și mai inteligente.

"Rețeaua artificială poate genera insight-uri care ne ajută să înțelegem mai bine creierul, iar invers - cunoașterea creierului poate îmbunătăți AI-ul", explică Lipman.

Următoarea dată când vezi un câine alergând pe plajă și gândești "un câine", amintește-ți că în spatele acestui gând simplu se află un cod neuronal complex, pe care știința începe abia să îl descifreze.