Cara Otak Berkembang Menurut Penelitian Terbaru

Bagaimana otak berkembang: Cara baru untuk menjelaskan kognisi

Sebuah studi baru memperkenalkan model neurokomputasi baru dari otak manusia yang dapat menjelaskan bagaimana otak mengembangkan kemampuan kognitif yang kompleks dan memajukan penelitian kecerdasan buatan saraf. Diterbitkan 19 September, penelitian ini dilakukan oleh sekelompok peneliti internasional dari Institut Pasteur dan Sorbonne Université di Paris, CHU Sainte-Justine, Mila -- Quebec Artificial Intelligence Institute, dan Université de Montréal.

Artikel penelitian yg dipublish pada jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) tersebut menjelaskan perkembangan saraf melalui tiga tingkat hierarki pemrosesan informasi:

1. Tingkat sensorimotor pertama mengeksplorasi bagaimana aktivitas batin otak mempelajari pola dari persepsi dan mengaitkannya dengan tindakan;
2. Tingkat kognitif memeriksa bagaimana otak secara kontekstual menggabungkan pola-pola itu;
3. Terakhir, tingkat kesadaran mempertimbangkan bagaimana otak memisahkan diri dari dunia luar dan memanipulasi pola yang dipelajari (melalui memori) yang tidak lagi dapat diakses oleh persepsi.

Penelitian tim memberikan petunjuk ke dalam mekanisme inti yang mendasari kognisi berkat fokus model pada interaksi antara dua jenis pembelajaran dasar: pembelajaran Hebbian, yang dikaitkan dengan keteraturan statistik (yaitu, pengulangan) - atau sebagai neuropsikolog Donald Hebb telah mengatakannya , "neuron yang menyala bersama, terhubung bersama" -- dan pembelajaran penguatan, terkait dengan penghargaan dan neurotransmiter dopamin.

Model ini memecahkan tiga pertanyaan yang meningkatkan kompleksitas di seluruh level tersebut, dari pengenalan visual hingga manipulasi kognitif persepsi sadar. Setiap kali, tim memperkenalkan mekanisme inti baru untuk memungkinkannya berkembang.

Hasilnya menyoroti dua mekanisme mendasar untuk pengembangan multilevel kemampuan kognitif dalam jaringan saraf biologis:epigenesis sinaptik, dengan pembelajaran bahasa Ibrani pada skala lokal dan pembelajaran penguatan pada skala global;
dan dinamika yang diatur sendiri, melalui aktivitas spontan dan rasio rangsang/hambatan yang seimbang dari neuron.

“Model kami menunjukkan bagaimana konvergensi neuro-AI menyoroti mekanisme biologis dan arsitektur kognitif yang dapat mendorong pengembangan kecerdasan buatan generasi berikutnya dan bahkan pada akhirnya mengarah pada kesadaran buatan,” kata anggota tim Guillaume Dumas, asisten profesor psikiatri komputasi di UdeM, dan peneliti utama di Pusat Penelitian CHU Sainte-Justine.

Mencapai tonggak ini mungkin memerlukan integrasi dimensi sosial kognisi, tambahnya. Para peneliti sekarang melihat mengintegrasikan dimensi biologis dan sosial yang berperan dalam kognisi manusia. Tim telah memelopori simulasi pertama dari dua otak utuh dalam interaksi.

Penahan model komputasi masa depan dalam realitas biologis dan sosial tidak hanya akan terus menjelaskan mekanisme inti yang mendasari kognisi, tim percaya, tetapi juga akan membantu menyediakan jembatan unik untuk kecerdasan buatan menuju satu-satunya sistem yang dikenal dengan kesadaran sosial yang maju: manusia. otak.

Journal Reference:

Konstantin Volzhenin, Jean-Pierre Changeux, Guillaume Dumas. Multilevel development of cognitive abilities in an artificial neural network. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022; 119 (39) DOI: 10.1073/pnas.2201304119

Sitasi Artikel

Thinks Physics. 2022. Cara Otak Berkembang Menurut Penelitian Terbaru. https://www.thinksphysics.com/2022/09/cara-otak-berkembang-menurut-penelitian.html. Diakses pada tanggal (tanggal akses anda)