„Kognitivní LEGO“: stejné mozkové okruhy mohou držet vzpomínku i plán akce

Temenní kůra naproti tomu vykazovala větší specializaci. Její klastry přispívaly konzistentněji ke konkrétním typům informací a neměnily své role stejným způsobem jako klastry v prefrontální kůře. Rozdíl mezi pružným znovuvyužitím a specializací může představovat určité rozdělení práce mezi těmito oblastmi.

Stejný princip se objevil i v umělé síti

Výzkumníci testovali také umělé rekurentní neuronové sítě – modely, které podobně jako biologické nervové okruhy zpracovávají informace v opakujících se smyčkách. Sítě trénované na obdobných úlohách si vytvořily odpovídající modulární uspořádání, v němž bylo možné některé funkční části znovu použít pro různé výpočty.

To podporuje interpretaci, že znovupoužitelné moduly nejsou jen náhodným rysem zaznamenaného mozku myší. Mohou představovat výpočetně užitečné řešení pro systém, který musí rychle přecházet mezi různými druhy informací a úkolů.

Proč se mluví o „kognitivním LEGO“

Taková organizace podporuje představu kompozičního myšlení: menší, znovupoužitelné součásti lze kombinovat a přeskupovat tak, aby vznikaly nové úkoly a chování, aniž by se vše muselo učit úplně od začátku.

V praxi by to mohlo znamenat úspornější učení. Mozek může využít již osvojené operace a měnit jejich kombinaci nebo obsah, místo aby pro každou novou situaci budoval celý výpočet znovu. To je možné vysvětlení rychlého přepínání mezi úkoly, pravidly, vzpomínkami a plány.

Výsledek je zajímavý také pro umělou inteligenci. Mnohé systémy musí při učení nových úkolů rozsáhle upravovat své parametry a mohou potřebovat značné dodatečné trénování. Modulární architektura inspirovaná mozkem by mohla v budoucnu pomoci vytvářet modely, které lépe využívají dříve naučené dovednosti.

Co studie zatím nedokazuje

Výzkum neprokazuje úplný mechanismus lidské, flexibilní inteligence. Experimenty proběhly u myší a zaznamenaná aktivita je korelační: ukazuje vzorce slučitelné se znovupoužitím neuronových klastrů, ale sama o sobě nedokazuje, že konkrétní klastr příčinně vytváří dané chování.

Navíc je v dostupných podkladech uvedena práce vedená jako preprint, tedy výzkumný rukopis, který podle citovaného zdroje dosud neprošel recenzním řízením.

Jaké testy mají následovat

Dalším krokem mají být kauzální experimenty. Vědci chtějí v přesně vymezených okamžicích selektivně narušit nebo ovlivnit identifikované klastry v prefrontální kůře a ověřit, zda se jejich úloha skutečně mění podle fáze úkolu.

Klíčová předpověď zní: narušení stejného klastru by mělo poškodit jinou funkci podle toho, kdy k zásahu dojde – v první prodlevě udržování smyslové vzpomínky a v pozdější prodlevě udržování akčního plánu. Z poskytnutých podkladů však nelze spolehlivě určit přesnou metodu zásahu ani jeho časový harmonogram.

Jak byl výzkum financován

Dostupné zdroje nepotvrzují financování této konkrétní studie MIT a Princetonu. Údaj, podle něhož projekt financovaly americký Úřad ředitele národních zpravodajských služeb a Národní instituty zdraví, se vztahuje k jinému projektu mapování spojení v mozku myší a neměl by být tomuto výzkumu připisován.