Coordonată de o echipă de specialiști de la Universitatea Princeton, cercetarea nu a inclus teste pe subiecți umani, ci pe animale foarte apropiate din punct de vedere biologic și funcțional al creierului: maimuțe rhesus.

Specimenele au fost instruite să identifice forme și culori pe un ecran și să privească în anumite direcții pentru a indica răspunsurile. În același timp, cercetătorii au folosit imagistică cerebrală pentru a monitoriza tipare repetate și zone de activitate comună în cortexul animalelor.

Blocuri cognitive în creier

Imagistica cerebrală a relevat faptul că sistemul nervos al maimuțelor utilizează module diferite de neuroni – denumiți de cercetători „blocuri cognitive” – pentru variedele sarcini.

Aceste unități pot fi refolosite și rearanjate pentru a îndeplini sarcini noi, ilustrând o flexibilitate neuronală la care cele mai avansate sisteme de inteligență artificială nu pot aspira, conform ScienceAlert.

„Modelele recente de inteligență artificială pot realiza performanțe aproape de nivelul uman sau chiar superioare în anumite sarcini”, afirmă neurocercetătorul Tim Buschman de la Universitatea Princeton. „Totuși, acestea întâmpină dificultăți în învățarea și executarea unui număr mare de activități diferite”.

„Creierul este eficient deoarece poate reutiliza componente ale proceselor cognitive în diverse sarcini. Prin combinarea acestor «blocuri cognitive», acesta poate crea soluții pentru activități noi”.

Desfășurarea cercetării

Specimenele au fost nevoite să diferențieze forme și culori în trei task-uri distincte, dar conectate, care necesită învățare continuă și aplicarea cunoștințelor anterioare în sarcini ulterioare.

Modulele cognitive identificate de cercetători erau concentrate în cortexul prefrontal, o zonă asociată cu procese cognitive superioare precum rezolvarea problemelor, planificarea și deciziile, fiind esențială pentru flexibilitatea mentală.

Totodată, cercetătorii au observat că, atunci când anumite module cognitive nu erau necesare, activitatea acestora scădea, sugerând că creierul are capacitatea de a dezactiva temporar unele componente pentru a se concentra optim pe sarcina prezentă.

„Mă raportez la un modul cognitiv ca la o funcție dintr-un program de calculator”, afirmă Buschman.

„Un grup de neuroni poate discrimina culoarea, iar rezultatul poate fi transmis unei alte funcții care inițiază o acțiune. Această organizare permite creierului să îndeplinească activități secvențial, prin combinarea componentelor specifice”.

Adaptabilitatea umană comparativ cu inteligența artificială

Această abordare explică modul în care maimuțele și, posibil, oamenii, se pot adapta la provocări și sarcini inedite, precum și să utilizeze cunoștințele deja dobândite pentru a le aborda – o dificultate majoră pentru modelele de inteligență artificială actuale.

Pe termen lung, cercetătorii consideră că aceste descoperiri pot ajuta la dezvoltarea unor sisteme de inteligență artificială mai flexibile, capabile să se adapteze la situații noi. De asemenea, aceste rezultate pot contribui la tratamente pentru tulburări neurologice și psihiatrice, în care dificultățile de aplicare a abilităților în contexte diverse sunt frecvente.

În prezent, aceste „blocuri cognitive” evidențiază, la nivel fundamental, faptul că creierul uman este mai versatil și mai adaptabil decât modelele de inteligență artificială, care suferă de fenomenul de „uitare catastrofală” – o vulnerabilitate ce împiedică rețelele neuronale să învețe și să păstreze consecutiv mai multe sarcini, fără a le pierde pe cele anterioare.

Deși schimbarea frecventă a activităților nu este întotdeauna benefică pentru creier, aplicarea cunoștințelor dintr-o sarcină în alta poate fi o metodă eficientă de învățare.

„Dacă, așa cum sugerează rezultatele noastre, creierul poate reutiliza reprezentări și calcule între sarcini, acest lucru ar putea facilita o adaptare rapidă la schimbările din mediu, fie prin învățarea reprezentărilor corecte pe baza recompenselor, fie prin activarea din memoria pe termen lung”, concluzionează cercetătorii.