Yeni araşdırma insan beyni ilə bağlı 70 illik fərziyyəyə meydan oxuyur

ABŞ-nin Corciya Texnologiya İnstitutunun (Georgia Tech) alimləri insan beyninin təkamülü ilə bağlı təxminən 70 ildir qəbul edilən nəzəriyyənin elmi əsaslarını yenidən qiymətləndiriblər. "Science Advances" jurnalında dərc olunan araşdırma göstərir ki, beynin inkişafı əvvəllər düşünüldüyü kimi qədim "sürünən beyni" üzərində mərhələli şəkildə yeni təbəqələrin formalaşması ilə deyil, müxtəlif sinir şəbəkələri arasında resursların yenidən bölüşdürülməsi ilə baş verib. Tədqiqat müəlliflərinin fikrincə, bu nəticələr beynin təkamülü haqqında təsəvvürləri dəyişməklə yanaşı, gələcəkdə daha səmərəli süni intellekt sistemlərinin hazırlanmasına da töhfə verə bilər. Araşdırmanın rəhbəri, Corciya Texnologiya İnstitutunun Hesablama Elmləri və Mühəndisliyi Məktəbinin dosenti, Neyroelm, Neyrotexnologiya və Cəmiyyət İnstitutunun əməkdaşı Nabil İmam bildirib ki, 1950-ci illərdə irəli sürülmüş nəzəriyyəyə əsasən, beyin əvvəlcə əsas həyati funksiyaları idarə edən sistemlərdən, daha sonra emosiyalara cavabdeh olan "sürünən beyni"ndən, sonda isə insana xas mürəkkəb düşünmə qabiliyyətini təmin edən yeni təbəqələrdən ibarət şəkildə inkişaf edib. Alimin sözlərinə görə, müasir təkamül biologiyası bu prosesi belə izah etmir.

Beyin "qat-qat" inkişaf etməyib

Populyar yanaşmalarda məntiqli qərarların neokorteks, instinktiv və emosional reaksiyaların isə "sürünən beyni" və ya limbik sistem tərəfindən idarə olunduğu iddia edilir. Lakin tədqiqat göstərir ki, limbik sistem əslində yalnız emosiyalara cavabdeh deyil. Bu sistemə yaddaş, qoxu hissi, məkan istiqamətlənməsi və digər müxtəlif funksiyaları yerinə yetirən beyin nahiyələri də daxildir. Nabil İmam qeyd edib ki, indiyədək bu müxtəlif strukturların niyə vahid sistem kimi qiymətləndirilməsini izah edən elmi nəzəriyyə mövcud olmayıb.

Limbik sistem vahid şəbəkə kimi fəaliyyət göstərir

Bu suala cavab tapmaq üçün alimlər ayrı-ayrı beyin nahiyələrinin funksiyalarını deyil, onların müxtəlif canlı növlərində birlikdə necə dəyişdiyini araşdırıblar. Nəticələr göstərib ki, bir növdə limbik sistemin bir hissəsi daha böyük olduqda, onun digər hissələri də adətən daha iri olur. Eyni zamanda, belə növlərdə neokorteks nisbətən kiçik olur. Araşdırma göstərib ki, bu dəyişikliklər təsadüfi deyil, müxtəlif beyin strukturlarının koordinasiyalı şəkildə böyüyüb-kiçilməsi nəticəsində baş verir. Alimlərin fikrincə, bu nəticələr limbik sistemin müxtəlif funksiyaları təsadüfi şəkildə birləşdirən quruluş deyil, təkamül prosesində birlikdə inkişaf edən vahid sinir şəbəkəsi olduğunu göstərir.

Beyin resursları müxtəlif sinir şəbəkələri arasında bölüşdürür

Tədqiqat müəllifləri bildirirlər ki, bu proses beynin inkişafının erkən mərhələlərində formalaşan iki fərqli sinir əlaqələndirmə strategiyası ilə bağlıdır. Neokorteksdə sinir əlaqələri əsasən məkan prinsipi üzrə təşkil olunur. Məsələn, əlin baş və şəhadət barmaqları bədəndə bir-birinə yaxın olduğu kimi, beyində də onların emal olunduğu sahələr yanaşı yerləşir. Görmə və eşitmə sistemlərində də oxşar məkan təşkilatlanması mövcuddur. Limbik sistemdə isə əlaqələr tamamilə fərqli qurulub. Burada məlumatlar məkan üzrə deyil, geniş yayılmış şəbəkələrdə xüsusi kombinasiya və nümunələr şəklində kodlaşdırılır. Bu mexanizm qoxuların və mürəkkəb xatirələrin emalı üçün daha əlverişli hesab olunur.

Süni intellekt modeli nəzəriyyəni təsdiqləyib

Alimlər bu fərqin doğuşdan mövcud olub-olmadığını müəyyən etmək üçün müxtəlif arxitekturaya malik süni intellekt modelləri hazırlayıblar. Təcrübələr göstərib ki, məkan prinsipi əsasında qurulan neyron şəbəkələri görmə, eşitmə və toxunma məlumatlarının emalında daha uğurlu nəticə göstərir. Məlumatların geniş paylanmış şəbəkələr vasitəsilə emal olunduğu modellər isə qoxuların tanınması və yaddaş funksiyalarında daha effektiv işləyir. Beləliklə, tədqiqatçılar yalnız neokorteks və limbik sistem arasında quruluş fərqini deyil, bu fərqlərin müxtəlif məlumat növlərinin emalı üçün niyə daha əlverişli olduğunu da nümayiş etdiriblər.

Təkamül zamanı üstünlük ehtiyaclara görə dəyişib

Alimlər daha sonra müxtəlif sinir sistemlərinin məhdud beyin həcmi daxilində necə inkişaf etdiyini modelləşdiriblər. Çünki beyin toxumasının formalaşması və saxlanılması yüksək enerji tələb etdiyindən təkamül bütün sistemləri eyni vaxtda böyüdə bilmir. Hazırlanan model göstərib ki, əgər ətraf mühitdə qoxu hissi daha vacib rol oynayırsa, limbik sistemə aid paylanmış sinir şəbəkələri genişlənir, neokorteks isə nisbətən kiçik qalır. Əksinə, görmə qabiliyyəti daha vacib olduqda neokorteks böyüyür, limbik sistem isə nisbətən kiçilir.

Bu model real heyvan növlərində də müşahidə olunan fərqlərlə üst-üstə düşüb.

Məsələn, qoxu hissindən daha çox istifadə edən doqquzkəmərli armadillonun limbik sistemi xüsusilə böyükdür. Güclü görmə qabiliyyətinə malik dələ meymununun beynində isə neokorteks üstünlük təşkil edir. Alimlər ümumilikdə 182 növün beynini təhlil edərək belə nəticəyə gəliblər ki, beynin təkamülü instinkt üzərində məntiqin qurulması deyil, müxtəlif sinir şəbəkələri arasında məhdud resursların canlı növünün yaşaması üçün daha faydalı istiqamətlərə uyğun şəkildə yenidən bölüşdürülməsi nəticəsində baş verib.

Yeni nəticələr süni intellektin inkişafına da töhfə verə bilər

Tədqiqat müəlliflərinin fikrincə, əldə olunan nəticələr süni intellekt sistemlərinin inkişafı üçün də əhəmiyyət kəsb edir. Hazırda mövcud süni intellekt modelləri əsasən çox böyük həcmdə məlumat üzərində öyrədilir. Nabil İmam bildirib ki, insan beyni isə tamamilə boş vəziyyətdə formalaşmır. O, həm irsi olaraq əvvəlcədən qurulmuş sinir arxitekturasına, həm də sonradan əldə edilən təcrübəyə əsaslanır. Alimin sözlərinə görə, beynin bu təbii quruluş prinsiplərinin süni intellekt sistemlərinə tətbiqi onları insan beyninə daha yaxınlaşdırmaqla yanaşı, daha az məlumatla daha səmərəli öyrənməsinə və işləməsinə imkan yarada bilər.

mənbə: scitechdaily.com