Ученые из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне выяснили, что мозг начинает принимать решения гораздо раньше, чем предполагала наука. Открытие ставит под сомнение классические представления о работе мозга и может подсказать, как создавать более эффективные и энергосберегающие системы искусственного интеллекта. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).
До сих пор доминировала иерархическая модель, согласно которой сенсорная информация последовательно движется от первичных зон к более сложным участкам мозга, а окончательное решение формируется в лобной коре. На этом принципе построены многие архитектуры ИИ, в частности сверточные нейронные сети. Новая работа показывает, что этот процесс не является однонаправленным.
Исследователи предположили, что мозг работает на основе сложной системы обратных связей, где информация циркулирует между разными отделами в обоих направлениях. Чтобы проверить эту гипотезу, они записали нейронную активность мышей, которые перемещались по коридору в виртуальной реальности и принимали перцептивные решения. Анализ показал, что активность, связанная с принятием решения, наблюдается уже в первичной соматосенсорной коре – одной из первых зон, куда поступают сигналы от органов чувств.
По мнению ученых, это свидетельствует о том, что высшие отделы мозга влияют на обработку сенсорной информации на самых ранних этапах через нисходящие сигналы. Таким образом, решение является результатом непрерывной коммуникации между разными участками, а не конечным продуктом линейной обработки данных. Авторы работы подчеркивают, что их выводы – это не готовый проект для создания нового ИИ, а фундаментальное знание о принципах «естественного интеллекта», отточенных за миллионы лет эволюции.
Понимание архитектуры мозга может помочь в разработке нового поколения ИИ, который будет выполнять сложные задачи, потребляя значительно меньше энергии. В дальнейшем научная группа планирует детальнее изучить временные характеристики нейронных сигналов и разработать новые технологии для их измерения, чтобы лучше понять, как формируются и работают петли обратной связи в мозге.
