Možete li računati na svoj mozak?
Nalazi, objavljeni u časopisu Priroda, sugeriraju da je mozak u osnovi nepouzdan.
Možda ovo većini nas ne izgleda iznenađujuće, ali neuroznanstvenike zbunjuje desetljećima. S obzirom na to da je mozak najmoćniji računalni uređaj koji je poznat, kako može raditi tako dobro iako je ponašanje njegovih sklopova promjenjivo?
Dugogodišnja hipoteza je da su moždani sklopovi zapravo pouzdani - a naizgled je velika varijabilnost zato što vaš mozak istodobno sudjeluje u mnogim zadacima koji utječu jedni na druge.
Upravo su ovu hipotezu izravno testirali istraživači sa Sveučilišnog koledža u Londonu.
Tim - suradnja eksperimentalista s Wolfson Instituta za biomedicinska istraživanja i teoretičara Petera Lathama iz Gatsby Computational Neuroscience Unit - nadahnuo se proslavljenim efektom leptira, činjenicom da bi zamah krila leptira u Brazilu mogao krenuti tornado u Teksasu.
Njihova je ideja bila uvesti malu perturbaciju u mozak, neuronski ekvivalent leptirovih krila, i pitati što će se dogoditi s aktivnošću u krugu. Bi li perturbacija rasla i imala utjecaj, utječući na taj način na ostatak mozga, ili bi odmah izumrla?
Pokazalo se da ima ogroman udarac. Perturbacija je bila jedan dodatni "šiljak" ili živčani impuls, uveden u jedan neuron u mozgu štakora. Taj jedan dodatni skok uzrokovao je tridesetak novih dodatnih skokova u obližnjim neuronima u mozgu, od kojih je većina uzrokovala još trideset dodatnih skokova, i tako dalje.
To se možda ne čini puno, s obzirom na to da mozak svake sekunde proizvodi milijune bodova. Međutim, istraživači su procijenili da je na kraju taj dodatni skok zahvatio milijune neurona u mozgu.
"Ovaj rezultat ukazuje na to da je varijabilnost koju vidimo u mozgu zapravo posljedica buke i predstavlja temeljnu značajku normalne funkcije mozga", rekao je vodeći autor dr. Mickey London s Wolfson Instituta za biomedicinska istraživanja, UCL.
Ovo brzo pojačavanje šiljaka znači da je mozak izuzetno ‘bučan’ - puno, puno bučniji od računala.
Ipak, mozak može izvoditi vrlo komplicirane zadatke ogromnom brzinom i preciznošću, daleko brže i preciznije od najsnažnijeg računala ikad napravljenog (a vjerojatno će biti izgrađeno u doglednoj budućnosti).
Istraživači iz UCL-a sugeriraju da mozak treba toliko dobro raditi pred visokim razinama buke, da mora koristiti strategiju koja se naziva kod brzine. U kodu brzine, neuroni razmatraju aktivnost cjeline mnogih neurona i zanemaruju individualnu varijabilnost ili šum koji stvara svaki od njih.
Dakle, sada znamo da je mozak uistinu bučan, ali još uvijek ne znamo zašto.
Istraživači UCL-a sugeriraju da je jedna mogućnost da je to cijena koju mozak plaća za visoku povezanost neurona (svaki se neuron poveže s oko 10 000 drugih, što rezultira s preko 8 milijuna kilometara ožičenja u ljudskom mozgu).
Pretpostavlja se da je ta visoka povezanost barem dijelom odgovorna za računalnu snagu mozga. Međutim, kako pokazuje istraživanje, što je veća povezanost, mozak je bučniji. Stoga, iako šum možda nije korisna značajka, on je barem nusprodukt korisne značajke.
Izvor: University College London
