Beyin düşünceyi nasıl yeniden kullanıyor? “Bilişsel LEGO’lar” esnekliğin anahtarını gösteriyor

Parietal korteksteki kümeler ise görece daha uzmanlaşmış bir tablo sergiledi. Bu kümeler, aynı şekilde rol değiştirmekten çok belirli bilgi türlerine daha tutarlı biçimde katkı sağladı. Böylece araştırma, prefrontal kortekste esnek yeniden kullanım ile parietal kortekste uzmanlaşma arasında olası bir iş bölümü öneriyor.

Yapay sinir ağları da benzer bir yapı geliştirdi

Araştırmacılar, farelerin görevine benzer taleplerle eğitilen tekrarlayan yapay sinir ağlarını da inceledi. Bu ağlar, belirli hesaplamaları gerçekleştiren ve farklı görevlerde yeniden kullanılabilen modüler bir organizasyon geliştirdi. Belirli kümelerin devre dışı bırakılması, belirli hesaplamaların bozulmasına yol açtı.

Bu sonuç, gözlenen yapının yalnızca fare beynine özgü rastlantısal bir özellik olmayabileceğini; farklı görevleri verimli biçimde yerine getirmek için hesaplama açısından yararlı bir çözüm olabileceğini düşündürüyor.

“Bilişsel LEGO’lar” ne anlama geliyor?

Araştırmacıların “bilişsel LEGO’lar” benzetmesi, beynin sınırlı sayıdaki bilişsel bileşeni farklı şekillerde birleştirerek çok sayıda davranış oluşturabileceği fikrine dayanıyor.

Bu mimarinin öğrenme açısından birkaç olası avantajı var:

• Her görev sıfırdan öğrenilmeyebilir: Beyin, daha önce öğrenilmiş işlemleri yeni görevlerde yeniden kullanıp yalnızca bileşenlerin birleşimini veya taşıdığı bilgiyi değiştirebilir. Bu durum öğrenmeyi daha verimli kılabilir.
• Görevler arasında hızlı geçiş mümkün olabilir: Kurallar, anılar ve eylem planları arasında geçiş yaparken aynı temel bilişsel parçalar farklı kombinasyonlarla devreye sokulabilir.
• Yeni davranışlar daha hızlı kurulabilir: Önceden öğrenilmiş bileşenlerin yeniden birleştirilmesi, her yeni davranışın tamamen baştan öğrenilmesi gereğini azaltabilir.
• Yapay zekâ için tasarım ipucu sunabilir: Yapay zekâ sistemleri benzer görevlerde çoğu zaman kapsamlı yeniden eğitim gerektiriyor. Yeniden kullanılabilir modüller, yeni beceriler öğrenirken eski becerilerin unutulmasını azaltmaya yönelik bir yaklaşım sağlayabilir.

Bununla birlikte araştırma, insan benzeri esnek düşünmenin tüm mekanizmasını açıklamıyor. Farelerde elde edilen bulgular korelasyonel: Nöron kümelerinin yeniden kullanılmayla uyumlu etkinlik örüntüleri gösterdiğini ortaya koyuyor, ancak belirli bir kümenin davranışı doğrudan ve nedensel olarak ürettiğini kanıtlamıyor.

Ayrıca sağlanan kaynaklardan biri çalışmayı hakem değerlendirmesinden geçmemiş bir ön baskı olarak tanımlıyor.

Sıradaki adım: Nedensellik test edilecek

Araştırmacılar, belirlenen prefrontal korteks kümelerini görevin farklı aşamalarında seçici olarak bozmayı veya değiştirmeyi planlıyor. Amaç, aynı kümenin gerçekten bir aşamada duyusal anıyı, başka bir aşamada ise eylem planını korumaya katkı sağlayıp sağlamadığını doğrudan sınamak.

Beklenti şu: Aynı küme, görevin farklı zamanlarında devre dışı bırakıldığında farklı bilgi işlevleri bozulmalı. Ancak sağlanan kanıtlar, kullanılacak müdahale yönteminin veya deney takviminin ayrıntılarını belirtmiyor.

Araştırma nasıl finanse edildi?

Bu özel MIT–Princeton çalışmasının finansmanını doğrulayan yeterli bilgi, sağlanan kaynaklarda yer almıyor. Princeton’ın ABD Ulusal İstihbarat Direktörlüğü Ofisi ile Ulusal Sağlık Enstitülerini belirten finansman açıklaması, farelerde bağlantı haritalama üzerine ayrı bir projeye ait görünüyor ve bu çalışmaya atfedilmemeli.