Ученые объяснили, почему мозг принимает решения быстрее компьютеров

Ученые из Университета Помпеу Фабра и Оксфорда представили исследование, объясняющее, почему человеческий мозг принимает решения в критических ситуациях быстрее, чем даже самые мощные компьютеры. Это удивительно, учитывая, что нейроны передают информацию медленнее, чем микросхемы. Ключ к пониманию этого явления — новый вычислительный метод CHARM, который позволяет анализировать работу нейронных связей на больших расстояниях. В отличие от традиционного подхода, рассматривающего мозг как набор локальных областей, эта модель показывает, что распределенные сети нейронов могут объединять свои ресурсы и достигать высокой вычислительной мощности. Ученые сравнивают этот процесс с работой Интернета: хотя отдельные компьютеры имеют ограниченные возможности, их связь друг с другом позволяет выполнять сложные задачи. Так же и в мозге — в моменты критических решений активируются связи между нейронами, расположенными в разных областях, обеспечивая высокую скорость обработки информации. Исследование также показало, что в таких ситуациях мозг работает на грани порядка и хаоса — в состоянии, сравнимом с переходом воды в лед. В этот момент его вычислительные способности резко возрастают. Интересно, что для анализа работы мозга ученые использовали математические принципы квантовой механики, хотя сам мозг не является квантовой системой. Это позволило более точно описать взаимодействие нейронов и приблизиться к пониманию их работы. Результаты исследования могут помочь в диагностике и лечении заболеваний, связанных с нарушением дальних нейронных связей, таких как шизофрения или депрессия. Кроме того, они открывают новые перспективы для развития искусственного интеллекта, который пока основан на локализованных нейросетях и может значительно улучшиться благодаря распределенному подходу.