Beyninize Güvenebilir misiniz?

Hiç beyninizin size oyun oynadığını hissettiniz mi? Yeni araştırma, beyninizin bir dahaki sefere “sizinle uğraştığını” düşündüğünüzde, haklı olabileceğinizi gösteriyor.

Dergide yayınlanan bulgular Doğa, beynin doğası gereği güvenilmez olduğunu öne sürün.

Bu çoğumuza şaşırtıcı gelmeyebilir, ancak sinirbilimcileri on yıllardır şaşırttı. Beynin bilinen en güçlü bilgi işlem cihazı olduğu düşünülürse, devrelerinin davranışı değişken olsa bile nasıl bu kadar iyi performans gösterebilir?

Uzun süredir devam eden bir hipotez, beynin devrelerinin gerçekte güvenilir olmasıdır - ve görünüşe göre yüksek değişkenlik, beyninizin aynı anda birçok görevle meşgul olması ve bu da birbirini etkilemesidir.

University College London'daki araştırmacıların doğrudan test ettiği bu hipotezdir.

Ekip - Wolfson Biyomedikal Araştırma Enstitüsü'ndeki deneyciler ile Gatsby Hesaplamalı Nörobilim Birimi'nden teorisyen Peter Latham arasındaki bir işbirliği - ünlü kelebek etkisinden ilham aldı; Brezilya'daki bir kelebeğin kanat çırpışının başlayabileceği gerçeği. Teksas'ta bir kasırga.

Fikirleri, beyne, kelebek kanatlarının nöral eşdeğeri olan küçük bir tedirginlik katmak ve devredeki aktiviteye ne olacağını sormaktı. Tedirginlik büyür ve zincirleme bir etkiye sahip olur, böylece beynin geri kalanını etkiler mi, yoksa hemen yok olur mu?

Çok büyük bir etkiye sahip olduğu ortaya çıktı. Tedirginlik, bir sıçanın beynindeki tek bir nörona eklenen tek bir ekstra "sivri uç" veya sinir uyarısıydı. Bu tek ekstra artış, beyindeki yakın nöronlarda yaklaşık otuz yeni fazladan ani yükselmeye neden oldu ve bunların çoğu fazladan otuz ek artışa neden oldu, vb.

Beynin her saniye milyonlarca sivri uç ürettiği düşünüldüğünde, bu çok fazla görünmeyebilir. Bununla birlikte, araştırmacılar sonunda fazladan bir yükselmenin beyindeki milyonlarca nöronu etkilediğini tahmin ettiler.

UCL Wolfson Biyomedikal Araştırma Enstitüsü'nden başyazar Dr. Mickey London, “Bu sonuç, beyinde gördüğümüz değişkenliğin aslında gürültüye bağlı olabileceğini gösteriyor ve normal beyin fonksiyonunun temel bir özelliğini temsil ediyor” dedi.

Sivri uçların bu hızlı amplifikasyonu, beynin son derece 'gürültülü' olduğu anlamına gelir - bilgisayarlardan çok, çok daha gürültülü.

Bununla birlikte, beyin, şimdiye kadar yapılmış en güçlü bilgisayardan (ve muhtemelen yakın gelecekte inşa edilecek) çok daha hızlı ve daha doğru bir şekilde, muazzam hız ve doğrulukla çok karmaşık görevleri gerçekleştirebilir.

UCL araştırmacıları, beynin yüksek seviyeli gürültü karşısında bu kadar iyi performans göstermesi için hız kodu adı verilen bir strateji kullanıyor olması gerektiğini öne sürüyorlar. Bir hız kodunda, nöronlar, birçok nöron topluluğunun aktivitesini değerlendirir ve her biri tarafından üretilen bireysel değişkenliği veya gürültüyü görmezden gelir.

Artık beynin gerçekten gürültülü olduğunu biliyoruz, ancak nedenini hala bilmiyoruz.

UCL araştırmacıları, bir olasılığın, beynin nöronlar arasındaki yüksek bağlantı için ödediği bedel olduğunu öne sürüyorlar (her bir nöron, yaklaşık 10.000 diğerine bağlanır, bu da insan beyninde 8 milyon kilometreden fazla kablolama ile sonuçlanır).

Muhtemelen, bu yüksek bağlantı beynin hesaplama gücünden en azından kısmen sorumludur. Bununla birlikte, araştırmanın gösterdiği gibi, bağlantı ne kadar yüksekse beyin o kadar gürültülü. Bu nedenle, gürültü yararlı bir özellik olmasa da, en azından yararlı bir özelliğin bir yan ürünüdür.

Kaynak: University College London