În domeniul cunoașterii, oamenii nu au egal. La urma urmei, nicio altă specie nu a trimis sonde pe alte planete, nu a produs vaccinuri salvatoare sau a creat poezie. Întrebarea este ce ne face mai deștepți decât animalele? Bineînțeles că este vorba despre creier.
Cum sunt procesate informațiile în creierul uman pentru a face acest lucru posibil a atras atenția nesfârșită, dar nu există răspunsuri definitive.
Creierul procesează diferit informațiile
Înțelegerea noastră asupra modului în care funcționează creierul s-a schimbat de-a lungul anilor. Dar modelele teoretice actuale descriu creierul ca un „sistem distribuit de procesare a informațiilor”. Aceasta înseamnă că are componente separate care sunt strâns interconectate prin cablurile creierului. Pentru a interacționa între ele, regiunile fac schimb de informații printr-un sistem de semnale de intrare și de ieșire.
Cu toate acestea, aceasta este doar o mică parte dintr-o imagine mai complexă. Într-un studiu publicat în revista Nature Neuroscience, s-a arătat că există mai multe tipuri de procesare a informațiilor în creier pe baza datelor de la diferite specii de animale. Modul în care sunt procesate informațiile este, de asemenea, diferit la oameni decât la alte primate, ceea ce poate explica de ce abilitățile cognitive ale speciei noastre sunt atât de mari.
Pentru a vedea cum procesează creierul informațiile, am împrumutat concepte din așa-numita fundație matematică a teoriei informațiilor – studiul măsurării, stocării și transmiterii informațiilor digitale, care este esențială pentru tehnologii precum Internetul și inteligența artificială. S-a descoperit că diferite zone ale creierului folosesc de fapt strategii diferite pentru a interacționa între ele.
Unele zone ale creierului comunică cu altele într-un stereotip, folosind intrare și ieșire. Acest lucru asigură că semnalele sunt transmise într-o manieră reproductibilă și fiabilă. Aceasta se referă la domenii care sunt specializate în funcții senzoriale și motorii (cum ar fi procesarea informațiilor sonore, vizuale și motorii).
Redundanța informațiilor
De exemplu, ochii, care trimit semnale către partea din spate a creierului pentru procesare. Majoritatea informațiilor trimise sunt duplicate și transmise de fiecare ochi. Cu alte cuvinte, jumătate din aceste informații nu sunt necesare. Prin urmare, numim acest tip de procesare a informațiilor de intrare-ieșire „redundant”.
Dar redundanța oferă rezistență și fiabilitate – este cea care ne permite să vedem cu un singur ochi. Această abilitate este esențială pentru supraviețuire. De fapt, este atât de important ca conexiunile dintre aceste zone ale creierului să fie fixate anatomic rigid în creier, ca o linie telefonică.
Cu toate acestea, nu toate informațiile furnizate de ochi sunt redundante. Combinarea informațiilor de la ambii ochi permite în cele din urmă creierului să proceseze adâncimea și distanța dintre obiecte. Multe tipuri de ochelari 3D din cinematograf se bazează pe acest proces.
Acesta este un exemplu de mod fundamental diferit de procesare a informațiilor, care este mai mare decât suma părților sale. Numim acest tip de procesare a informațiilor – când sunt integrate semnale complexe din diferite rețele cerebrale – „sinergie” (asociațiea mai multor organe pentru îndeplinirea aceleiași funcțiuni.).
Procesarea sinergică este cea mai răspândită în zonele creierului care susțin o gamă largă de funcții cognitive mai complexe, cum ar fi atenția, învățarea, memoria de lucru, cogniția socială și numerică. Nu este rigidă în sensul că se poate schimba în funcție de experiența noastră, conectând diferite rețele în moduri diferite. Acest lucru facilitează combinarea informațiilor.
Zonele în care există sinergie – în principal în cortexul frontal și mijlociu (stratul exterior al creierului) – integrează diferite surse de informații din întregul creier. Prin urmare, acestea sunt conectate mai larg și mai eficient cu restul creierului decât zonele care lucrează cu informații senzoriale și motorii primare.
Zonele de mare sinergie care promovează integrarea informației au, de obicei, multe sinapse, conexiunile microscopice care permit celulelor nervoase să comunice.
Sinergia ne face mai deștepți decât animalele?
Sinergia (greacă συνεργία „colaborare, asistență, asistență, complicitate, complicitate”) este de fapt sporirea efectului interacțiunii a doi sau mai mulți factori, caracterizată prin faptul că acțiunea combinată a acestor factori depășește semnificativ suma simplă a acțiunilor fiecăruia dintre acești factori, apariția.
Specialiștii au vrut să știe dacă această capacitate de a stoca și a construi informații prin rețele complexe din creier este diferită la oameni decât la celelalte primate.
Pentru a afla, s-au analizat datele imagistice ale creierului și analizele genetice de la diferite specii. S-a descoperit că interacțiunile sinergice reprezintă o pondere mai mare din fluxul total de informații în creierul uman decât în creierul maimuțelor macac. În schimb, creierele ambelor specii sunt egale în ceea ce privește cât de mult se bazează pe informații redundante.
Cu toate acestea, oamenii de știință s-au uitat și la cortexul prefrontal, o zonă din fața creierului care susține funcții cognitive mai avansate. La macaci, procesarea redundantă a informațiilor este mai răspândită în această zonă, în timp ce la oameni este o zonă în care predomină sinergia.
Cortexul prefrontal a suferit, de asemenea, o expansiune semnificativă de-a lungul evoluției. Când s-au analizat datele din creierul cimpanzeului, s-a constatat că, cu cât o zonă a creierului uman a evoluat mai mult în dimensiune, în comparație cu cea a cimpanzeului, cu atât acea zonă se bazează mai mult pe sinergie.
De asemenea, s-au studiat rezultatele analizei genetice. Acest lucru a arătat că regiunile creierului asociate cu procesarea sinergică a informațiilor au mai multe șanse să creeze gene care sunt unic umane și sunt asociate cu dezvoltarea și funcționarea creierului, cum ar fi inteligența.
Concluzia este că beneficiile unei sinergie mai mari ar putea explica parțial abilitățile cognitive suplimentare ale speciei noastre. Sinergia ar putea adăuga o piesă importantă la puzzle-ul evoluției creierului uman care lipsea anterior.
În cele din urmă, s-a descoperit că creierul uman navighează în compromisul dintre fiabilitate și integrarea informațiilor – avem nevoie de ambele. Este important de remarcat faptul că schema pe care au dezvoltat-o specialiștii promite să ofere noi cunoștințe critice cu privire la o gamă largă de probleme din zona neuroștiinței, de la cogniția generală la tulburări.
