Fare-insan karşılaştırması, talamusun beklenmedik işlevlerini ortaya çıkarır

Araştırmacılar, bilgisayarları kullanarak farelerin ve insanların beyin fonksiyonlarını yeniden yarattılar. Yapay zekalar bundan ders çıkarabilir.

Talamus, uzun zamandır duyusal uyaranların işlenmesinden sorumlu bir beyin bölgesi olarak kabul edilmiştir. Son çalışmalar, bilişsel süreçlerde merkezi bir anahtar oluşturduğuna dair artan kanıtlar sağlamıştır. Ruhr-Universität Bochum’daki İşbirlikçi Araştırma Merkezi 874’te Profesör Burkhard Pleger liderliğindeki sinirbilim araştırmacıları ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT, ABD) bir ekip, farelerin ve insanların beyinlerindeki öğrenme süreçlerini gözlemledi ve bunları matematiksel modellerde modelledi. Talamustaki mediodorsal çekirdeğin bölgesinin bilişsel esneklikte belirleyici bir rol oynadığını gösterdiler. Bulgularını dergide yayınladılar PLOS Hesaplamalı Biyoloji 12 Eylül 2022’de.

Basit bir öğrenme görevi

Alman ve ABD ekiplerinin ortak araştırması, basit öğrenme görevleri sırasında beynin deneysel gözlemleriyle başladı. Alman ekibi, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme kullanarak insan test katılımcılarının beyin aktivitelerini gözlemlerken, test denekleri parmak uçlarıyla farklı dizilerde iki farklı uyaranı hissetmek zorunda kaldı. Daha sonra her durumda bir sonraki uyaranı tahmin etmeleri istendi. Bir veya diğer uyaranın ne kadar olası olduğuna bağlı olarak, bu görevin öğrenilmesi ya daha kolay ya da daha zordu.

MIT ekibi, farelere çok benzer bir öğrenme görevini tamamlattı, sadece süreçteki beyin aktivitelerini gözlemlemekle kalmadı, daha sonra bunu matematiksel bir model şeklinde çoğalttı. Burkhard Pleger, “İlgili makaleyi okuduğumuz zaman, fareler ve insanlardaki aktivasyon kalıpları arasındaki büyük benzerliği hemen fark ettik” diyor.

Meslektaşlarının çalışmalarına dayanarak, iki araştırma ekibi ortaklaşa matematiksel fare modelini insan bileşenlerini içerecek şekilde genişletti. Ekibi ve ABD ekibi şu anki çalışma ile bir ilke imza attı: “Farelerle çalışan araştırmacılar ve biz insanlarla çalışan bizler, birlikte çalışabilmemiz için önce ortak bir terminoloji geliştirmeliydik” diye açıklıyor.

Sonuçlar üç nedenden dolayı ilginç

Araştırmacılar daha sonra matematiksel modeli deneydeki öğrenme görevine uyguladıklarında, çoğunlukla test katılımcılarıyla aynı sonuçları üretti. Pleger, “Neredeyse %90 korelasyon vardı, bu çok yüksek” diyor.

Matematiksel ağ modelinin bir özelliği, talamustaki mediodorsal çekirdek bölgesinin prefrontal korteks bölgeleriyle sürekli değiş tokuş halinde olmasıdır. Burkhard Pleger, “Bu, talamusun bilişsel süreçler için büyük önemini bir kez daha kanıtlıyor” diyor.

“Bu, üç nedenden dolayı özellikle ilgi çekicidir: birincisi, çünkü bilişsel esneklik hayatta kalmak için gereklidir. İkincisi, birçok psikiyatrik bozuklukta patolojinin merkezinde yer alır. Ve son olarak, en az değil, çünkü yapabildiğimiz şeyleri taklit edebiliriz. matematiksel modellerle açıklayın, böylece yapay zekaların nasıl öğrenebileceğine dair çıkarımlar yapabiliriz.”

---