Једно од кључних питања која се намећу јесте шта га чини толико моћним и супериорним у поређењу са животињским.
Аустралијски научници открили су да би фасцинантна моћ обраде података у људском мозгу могла делом произлазити из разлика у структури и функцији неурона у односу на исте ћелије код животиња. Моћ људског мозга фасцинира научнике од давнина, а једно од кључних питања која се намећу јесте шта га чини толико моћним и супериорним у поређењу са животињским.
Стручњаци процењују да је рачунарска моћ мишјег мозга око 100.000 милиона или 1011 операција у секунди, док се људска процењује на 100.000.000 милиона или 1014. Лични рачунари су данас способни да изводе око 1012 операција у секунди, чиме су већ премашили рачунарску моћ мишјих мозгова, а очекује се да би до 2030. могла достићи и перформансе људских. Поједини сматрају да постоји око 50% вероватноће да ће вештачка интелигенција надмашити људе у свим задацима за 45 година и да ће све људске послове аутоматизовати за 120 година. Но то не значи нужно да ће у скорој будућности један једини рачунар имати исте способности какве имају људи. Штавише, нова истраживања показују да се још много тога не зна о мозгу, нервним ћелијама и њиховим деловима и функцијама.
Није све у величини
Већ је дуго јасно да способности људског мозга не произлазе искључиво из његових димензија. Kада би била битна само величина, онда би велики плави китови, који имају четири пута веће мозгове (8.000 кубних центиметара) од људи (1.300), били паметнији. Научници процењују да би димензије мозга могле бити одговорне за само 9 до 16 посто интелигенције. Постоји одређена корелација између сразмере масе мозга и тела, али ни она не смешта човека на врх. Наиме, неки китови, делфини и слонови имају већу сразмеру масе мозга у односу на тело.
Данас знамо да се рачунарска моћ мозга, исто тако, не може потпуно објаснити ни бројем неурона које садржи, иако постоји одређена корелација између интелигенције и броја неурона. За илустрацију, процењује се да људски мозак има од 16,34 до 21 милијарде нерава, док у мозгу орке или кита убице има око 43,1 милијарде неурона.
Функционална скенирања, која се користе за тражење подручја мозга повезаних са одређеним менталним активностима, откривају да, такође, постоји одређена корелација између интелигенције и дебљине паријеталне, слепоочне и фронталне регије кортекса. Међутим, и та корелација је скромна, а усто још није потпуно јасно јесу ли наведени чиниоци узрок интелигенције или је узрок и једног другог дубљи.
Kоначно, данас знамо да се рачунарска моћ мозга, исто тако, не може потпуно објаснити ни бројем неурона које садржи, иако постоји одређена корелација између интелигенције и броја неурона. За илустрацију, процењује се да људски мозак има од 16,34 до 21 милијарде нерава, док у мозгу орке или кита убице има око 43,1 милијарде неурона.
Запањујуће способности
За разумевање новог рада важно је подсетити како изгледа грађа нерава и које су функције његових делова. Сваки неурон састоји се од тела ћелије, дендрита и аксона. Тело ћелије садржи језгро и околну цитоплазму. Дендрити су краћи изданци који се пружају од тела нервне ћелије и примају подражаје са чулних органа или из других нервних ћелија. С друге стране, аксон је обично дужи изданак неурона који може досећи од неколико микрона до једног метра, а преноси одговор неурона у облику нових нервних подражаја на друге нервне ћелије или извршне органе попут мишићних влакана или жлезда.
Уобичајено се сматра да способности мозга за обраду информација произилазе из трилиона веза које повезују неуроне. Но, нека новија истраживања показују да за боље разумевање рачунарске моћи људског мозга треба помно истражити појединачне неуроне и њихове саставне делове који сами по себи имају већу рачунарску моћ него што је до недавно било замисливо. На пример, једна студија објављена 2020. у часопису Science показала је да појединачни дендритски огранци нерава могу сами изводити одређена израчунавања и логичке операције које су математички теоретичари донедавно сматрали нерешивим за једноставне системе састављене од једног неурона; сматрали су да су за то потребне вишеслојне неуронске мреже.
То значи да разлика између моћи мозга животиње и човека не мора бити објашњива само бројем нерава и њиховим повезивањем, треба у обзир узети и разлике у структури и перформансама појединачних неурона и њихових саставних делова.
На живом ткиву мозга
У новом научном раду, објављеном у часопису Cell Reports, истраживачи са Универзитета Квинсленд и из Болнице за мајке и Краљевске женске болнице у Бризбејну показали су да би узрок велике рачунарске снаге људског мозга могли бити, управо, одређени чиниоци у структури и функцији људских неурона. Професор Стивен Вилијамс из Института за мозак у Квинсленду објаснио је да је његов тим истраживао електрична својства људских неокортикалних пирамидалних нерава који су саставни дио неуронске мреже.
„Да бисмо проучавали људске неуроне, припремили смо резове живог ткива из узорака људског неокортекса прикупљених од пацијената који су били подвргнути неурохирургији ради ублажавања рефракторне епилепсије или уклањања тумора мозга у две болнице”, наводи дотични професор. Објаснио је да су у својем истраживању упоређивали електрична својства неокортикалних пирамидалних неурона људи и глодара тако што су правили истовремене електричне снимке тела ћелија и њихових танких продужетака – дендрита.
Поменути аустралијски тим истиче да је потврдио да неокортикални пирамидални нерви људи и глодара деле основна биофизичка својства. „Примерице, показали смо да дендрити неокортикалних пирамидалних неурона људи и глодара стварају у дендритима натријумове шиљке, што указује на очување механизма за интегрисање хиљада улазних сигнала које неурони примају. Међутим, открили смо да је рачунарска функција људских неокортикалних пирамидалних нерава драматично побољшана”, наглашава Стивен Вилијамс.
Kоауторка студије др Хелен Гуч саопштила је да је тим открио да је архитектура дендритских стабала људских неокортикалних пирамидалних нерава већа и сложенија него код других сисара, попут глодара. „Гранања дендритског стабла код људи била су попраћена стварањем дендритских шиљака на више места, који су се активно ширили кроз неурон да би покренули излазне сигнале сваког нерва”, додала је др Гуч. „Сматрамо да би ово побољшање дистрибуиране обраде дендритских информација могло бити један од чинилаца који повећавају укупну моћ обраде нашег мозга.”
(Индекс)
