Çin Araştırmasına Göre Tek Bir Nöron Süper Bilgisayar Olabilir
Onlarca yıldır beynin nasıl düşündüğüne dair standart tablo, birbirine sinyal ileten ve bir şekilde hesaplamanın ortaya çıktığı çok sayıda basit, nokta benzeri nörondan oluşan bir ağdı. Çinli araştırmacıların yeni bir çalışması bu tabloya meydan okuyor: Onlara göre tek bir nöron hiç de basit bir düğüm değil. Dallanan dendritleri, tek başına ileri düzey bilişsel hesaplama yapabilen bir “süper bilgisayar” anlamına geliyor.
Çalışma, Şanghay merkezli Çin Bilimler Akademisi’ne bağlı Beyin Bilimi ve Zeka Teknolojileri Mükemmeliyet Merkezi’nde araştırmacı olan Xu Ninglong’un liderliğindeki bir ekipten geliyor. Bulgular 16 Ekim’de dünyanın en çok atıf alan genel bilim dergilerinden biri olan Science’ta çevrimiçi olarak yayımlandı.
Çin Bilim ve Teknoloji Bakanlığı’nın gazetesi Science and Technology Daily’nin haberine göre Xu, “Bu, birbirine bağlı birkaç bilgisayarın işi gibi — tek bir ‘dendrit’ süper bilgisayarı bunu yapabilir” dedi. Dendritler, bir nöronun gövdesinden uzanan ve gelen sinyalleri alan ağaç benzeri dallardır; her sinir hücresi şemasının tanıdık bir özelliğidir.
Geleneksel modelde bir nöron, çok sayıdaki sinapsına gelen sinyalleri toplar ve toplam bir eşiği aşarsa ateşler — her hücre için oldukça mütevazı bir iş, gerçek zeka ise çok sayıda bağlantıdan ortaya çıkar. Yeni araştırma, dendritlerin herhangi bir sinyal hücre gövdesine ulaşmadan önce kendilerinin önemli ölçüde işlem yaptığını, yani etkin bir şekilde tek bir hücre içinde hesaplama yürüttüğünü öne sürüyor.
Sonuçlar temel sinirbilimin ötesine uzanıyor. Biyolojik nöronların bu kadar verimli nasıl hesapladığını anlamak, daha yetenekli ve enerji tasarruflu makineler inşa etmeye çalışan bilgisayar mühendisleri ve öğrenme, hafıza ve nörolojik hastalıkları tek tek hücreler düzeyinde anlamaya çalışan araştırmacılar için uzun süredir bir ilham kaynağı.
Bulgu aynı zamanda Çin sinirbilimindeki daha geniş bir örüntüye de uyuyor; araştırmacılar canlı nöronları iş başında izlemelerini sağlayan görüntüleme, kayıt ve modelleme tekniklerine yoğun yatırım yapıyor. Tek bir dendrit içinde hesaplamayı gösterebilmek hem hassas deneyler hem de ciddi teorik modelleme gerektiriyor.
Çalışma, Çin medyasında günün önde gelen bilim haberlerinden biri olarak, artımlı bir sonuçtan ziyade bir ders kitabı varsayımının yeniden yazılması olarak sunuldu. Genel okuyucu için çıkarım basit: Beynin yapı taşları standart şemanın öne sürdüğünden çok daha akıllı olabilir ve “tek hücre” ile “bir ağ” arasındaki sınır bilim insanlarının bir zamanlar düşündüğünden daha bulanık.
Her yeni sonuçta olduğu gibi sorular devam ediyor. Bu dendritik hesaplamanın beyin bölgeleri ve türler arasında ne kadar yaygın olduğu ve gerçek davranışa nasıl katkıda bulunduğu yıllarca sürecek takip çalışmaları gerektirecek. Ancak iddianın kendisi çarpıcı: Eğer tek bir nöron bilişsel bir hesaplama yürütebiliyorsa, beynin tahmini on milyarlarca nöronu eski modelin onlara atfettiğinden çok daha fazla hesaplama gücünü temsil ediyor.