Ученые выяснили, что отдельные клетки человеческого мозга обладают мощностью микрокомпьютеров

Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме обнародовали результаты научной работы, согласно которым отдельные нейроны коры головного мозга человека обладают гораздо большей вычислительной мощностью, чем считалось ранее. Соответствующее исследование опубликовано в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Как измеряли вычислительную мощность клетки

На протяжении десятилетий исключительные когнитивные способности человека — речь, воображение, математическое мышление и изобретательность — объясняли прежде всего размером мозга и наличием около 100 миллиардов нейронов с сетью связей. Однако международная группа ученых доказала, что ключевую роль играют сложные процессы внутри самих клеток.

Исследование возглавили профессора Идан Сегев и Микей Лондон, а также аспиранты Идо Айзенбуд и Даниэла Йоэли из Центра наук о мозге имени Эдмонда и Лили Сафра (ELSC) при Еврейском университете в Иерусалиме в сотрудничестве с профессором Крисом де Коком из Свободного университета Амстердама.

Профессор Идан Сегев отметил:

«Люди часто считают нейрон простым переключателем, который только включается или выключается. Мы же показали, что один человеческий нейрон сам по себе является чрезвычайно сложной вычислительной системой».

Метод исследования и результаты

Чтобы определить сложность работы отдельной клетки, ученые объединили компьютерное моделирование с искусственным интеллектом. Они измеряли, насколько сложной должна быть искусственная нейросеть, чтобы воспроизвести связь между входящими сигналами клетки и ее итоговой реакцией.

Согласно результатам, нейроны коры головного мозга человека существенно опережают аналогичные клетки других млекопитающих. Разветвленные дендритные деревья и электрофизиологические свойства позволяют одному нейрону выполнять сложные операции, например, различать визуальные образы кошек и собак. По вычислительным возможностям один человеческий нейрон сопоставим с целой глубокой искусственной нейросетью.

Влияние на представления об интеллекте и развитие ИИ

Авторы разработали системную методологию, связывающую физическую структуру мозговых клеток с их вычислительными способностями. Полученные данные демонстрируют, что человеческий интеллект развился не только благодаря количеству клеток, но и за счет сложности каждого отдельного нейрона.

Кроме того, результаты исследования могут изменить подходы к разработке искусственного интеллекта. Современные системы машинного обучения базируются на упрощенных искусственных элементах. Открытие ученых создает основу для разработки ИИ нового поколения, где базовые элементы будут сложными вычислительными единицами, аналогичными нейронам человека.

Больше новостей читайте на наших интернет-ресурсах:
Телеграмм-канал - Facebook - Instagram.