Vores hjerner indeholder en grundlæggende algoritme, der tillader os ikke kun at genkende katte i nogen billeder på Internettet, men også udløser den intelligens, der gør os til, hvem vi er: intelligente væsener, mennesker.
"Kernen i vores komplekse hjerneberegninger er relativt enkel matematisk logik," siger Dr. Joe Tsien, en neurovidenskab ved Georgia College of Medicine ved Augusta University. Han taler om sin "fusionsteori", det grundlæggende princip i samlingen og forholdet mellem vores milliarder neuroner.
”Intelligens handler meget om at arbejde med usikkerhed og uendelige muligheder,” siger Tsien. Det er født, når en gruppe af lignende neuroner danner en række grupper, der behandler grundlæggende ting: genkender mad, husly, venner og fjender. Disse grupper samles derefter i funktionelle tilslutningsmotiver (FMP'er) for at håndtere enhver mulighed for disse grundlæggende, for eksempel at konkludere, at ris er en del af en vigtig fødevaregruppe, der passer til Thanksgiving som en sideskål. Jo mere kompleks tanken er, jo flere neuroner samles i en gruppe (eller "klik", som videnskabsmanden kalder det).
Det betyder for eksempel, at vi ikke kun genkender kontorstolen, men også det kontor, hvor vi så stolen, og vi ved, at vi sad i denne stol på dette kontor.
”Du ved, at dette er et kontor, hvad enten det er i dit hjem eller i Det Hvide Hus,” siger Tsien og bemærker, at evnen til at konceptualisere viden er en af de mange ting, der adskiller os fra computere.
Tsien offentliggjorde først sin teori i oktober 2015 i tidsskriftet Trends in Neuroscience. Nu har han og hans kolleger dokumenteret denne algoritme i syv forskellige områder af hjernen forbundet med disse grundlæggende som mad og frygt hos mus og hamstere. Deres begrundelse blev offentliggjort i tidsskriftet Frontiers in Systems Neuroscience.
”For at dette princip skal være universelt, skal det fungere i mange neurale kredsløb, så vi valgte syv forskellige områder af hjernen og pludselig så dette princip arbejde i alle disse områder,” siger han.
Den menneskelige hjerne ser ud til at kunne ikke fungere uden den mest komplekse organisation - det er hårdt nødvendigt af 86 milliarder neuroner på trods af at hver neuron kan have titusinder af synapser, og mellem alle disse neuroner er der billioner af interaktioner. Og oven på alle disse utallige forbindelser er virkeligheden af et uendeligt antal ting, som hver af os formodentlig kan forstå og studere.
Salgsfremmende video:
Neurovidenskabere og computereksperter har længe spekuleret på, hvordan hjernen ikke kun er i stand til at holde specifikke oplysninger som en computer, men også - i modsætning til selv de mest moderne teknologier - til at klassificere og sammenfatte information i abstrakt viden og begreber.
”Mange mennesker har længe antaget, at der skulle være et grundlæggende designprincip, hvorfra intelligens strømmer, og hjernen udvikler sig, som den dobbelte DNA-helix og den genetiske kode, som alle organismer har,” siger Tsien. "Vi kom til den konklusion, at hjernen kan arbejde ud fra overraskende enkel matematisk logik."
Kernen i Tjiens sammensatte teori er n = 2i-1-algoritmen, der bestemmer antallet af grupper (eller "klikker", som forskeren kalder dem), der er nødvendige for en PMF, og som giver forskere mulighed for at forudsige antallet af grupper, der er nødvendige for at genkende madindstillinger, for eksempel i ramme for teoriprøvning.
N er antallet af neurale grupper forbundet på alle mulige måder; 2 - betyder, at neuroner i denne gruppe modtager eller ikke modtager input; i er de oplysninger, de modtager; -1 er matematikdelen, så du kan overveje alle mulighederne.
For at teste teorien placerede de elektroder i et område af hjernen for at "lytte" til neuronernes reaktioner eller deres handlingspotentiale og for at studere de unikke bølgeformer, der genereres af disse handlinger. De gav dyrene forskellige kombinationer af fire forskellige fødevarer, som almindelige gnaverkager, sukkerkugler, ris og mælk, og som forudsagt af forbindelsesteorien var forskerne i stand til at identificere alle de 15 forskellige grupper af neuroner, der reagerer på den potentielle række fødevarekombinationer.
Neurale klik ser ud til at være allerede forbundet under hjernens udvikling, fordi de dukkede op straks, da der blev foretaget valg af mad. Denne grundlæggende matematiske regel forblev næsten uændret, selv når NMDA-recept for læring og hukommelse blev slået fra, efter at hjernen voksede op.
Forskere har også fundet ud af, at størrelsen betyder noget, for selv om den menneskelige og den dyriske hjerne har seks-lag cortex - det ydre lag af hjernen, der spiller en nøglerolle i højere hjernefunktioner som læring og hukommelse - giver den ekstra længdelængde af den menneskelige hjerne mere plads til klik og FMP. siger Tsien. Selvom den samlede omkreds af elefantens hjerne bestemt er større end den menneskelige hjerne, er de fleste af dens neuroner placeret i lillehjernen, som er meget mindre end hjernebarken. Cerebellum er mere aktivt involveret i muskelkoordinering, hvilket kan forklare et enormt pattedyrs smidighed med sin gigantiske størrelse.
ILYA KHEL
