Можете ли рачунати на свој мозак?

Да ли сте икада осетили да вас мозак изиграва? Ново истраживање открива да ћете следећи пут када мислите да се мозак „зеза с вама“ можда бити у праву.

Налази објављени у часопису Природа, сугеришу да је мозак у основи непоуздан.

Можда ово већини нас не делује изненађујуће, али неуронаучнике збуњује деценијама. С обзиром на то да је мозак најмоћнији познати рачунарски уређај, како може да се изводи тако добро иако је понашање његових кола променљиво?

Дугогодишња хипотеза је да су мождани склопови заиста поуздани - а очигледно велика варијабилност је зато што ваш мозак истовремено обавља многе задатке који утичу једни на друге.

Управо су ову хипотезу директно тестирали истраживачи са Универзитетског колеџа у Лондону.

Тим - сарадња између експерименталиста са Волфсон Института за биомедицинска истраживања и теоретичара Петера Латхама из Гатсби Цомпутатионал Неуросциенце Унит-а - инспирацију је добио од прослављеног ефекта лептира, чињенице да би замах лептирових крила у Бразилу могао кренути торнадо у Тексасу.

Њихова идеја је била да уведу малу пертурбацију у мозак, неуронски еквивалент лептирових крила, и питају шта ће се догодити са активношћу у колу. Да ли би пертурбација расла и имала ефекат удара, утичући тако на остатак мозга, или би одмах изумрла?

Испоставило се да има огроман ударац. Пертурбација је била један додатни „шиљак“, или нервни импулс, уведен у један неурон у мозгу пацова. Тај један додатни скок изазвао је тридесетак нових додатних скокова у оближњим неуронима у мозгу, од којих је већина узроковала још тридесет додатних скокова итд.

То се можда не чини превише, с обзиром на то да мозак сваке секунде производи милионе класова. Међутим, истраживачи су проценили да је на крају тај додатни скок утицао на милионе неурона у мозгу.

„Овај резултат указује на то да је варијабилност коју видимо у мозгу заправо последица буке и представља основну карактеристику нормалне функције мозга“, рекао је водећи аутор др. Мицкеи Лондон, са Волфсон Института за биомедицинска истраживања, УЦЛ.

Ово брзо појачавање шиљака значи да је мозак изузетно ’бучан’ - много, много бучнији од рачунара.

Ипак, мозак може да изводи врло компликоване задатке са огромном брзином и тачношћу, далеко брже и тачније од најмоћнијег рачунара који је икада направљен (а вероватно ће бити изграђен у догледној будућности).

Истраживачи УЦЛ-а сугеришу да мозак треба да ради тако добро у условима високог нивоа буке, да мора да користи стратегију која се назива код брзине. У коду брзине, неурони узимају у обзир активност скупа многих неурона и занемарују индивидуалну променљивост или шум који производи сваки од њих.

Дакле, сада знамо да је мозак заиста бучан, али још увек не знамо зашто.

Истраживачи УЦЛ-а сугеришу да је једна могућност да је то цена коју мозак плаћа за високу повезаност неурона (сваки неурон се повеже са око 10.000 других, што резултира преко 8 милиона километара ожичења у људском мозгу).

Претпоставља се да је та висока повезаност барем делимично одговорна за рачунарску снагу мозга. Међутим, како показује истраживање, што је већа повезаност, мозак је бучнији. Стога, иако бука можда није корисна карактеристика, она је у најмању руку нуспродукт корисне функције.

Извор: Университи Цоллеге Лондон