L’effetto farfalla rende il nostro cervello più rumoroso dei computer

Il cervello umano, che è indubbiamente lo strumento di elaborazione più potente, è anche molto rumoroso, secondo gli scienziati.
 
Un’ipotesi di lunga data è che i circuiti del cervello siano, in vero, molto affidabili e, la loro apparente ampia variabilità sia imputabile al fatto che il cervello è impegnato in molte attività contemporaneamente le quali si influenzano reciprocamente.
I ricercatori dell’University College di Londra stanno cercando di testare direttamente proprio tale ipotesi.
Il team – una collaborazione tra tecnici dell’Istituto Wolfson per la ricerca biomedica ed il teorico, Peter Latham,  della Computational Gatsby Neuroscience Unit- si è ispirato al famoso effetto farfalla (butterfly effect) ossia al fatto che, per l’interconnessione di tutto con tutto il battito di ali di una farfalla in Hong Kong potrebbe generare un tornado in Texas.
La loro idea è di introdurre una piccola perturbazione nel cervello, l’equivalente neurale del battito delle ali di una farfalla, e chiedersi che cosa succederebbe con l’attività del circuito.
La perturbazione crescerebbe ed avrebbe un effetto a catena, in modo da influenzare il resto del cervello, oppure si spegenrebbe immediatamente?
Lo studio ha dimostrato che genera un enorme effetto a catena.
La “perturbazione” è stata un impulso nervoso esercitato su un singolo neurone nel cervello di un ratto.
L’impulso ha causato una trentina di nuovi impulsi nei neuroni vicini all’intendo del cervello la maggior parte dei quali ha causato un’altra trentina di impulsi in più, e così via.
Sebbene possa non sembrare molto, dato che il cervello produce milioni di picchi impulsi. Tuttavia, i ricercatori hanno stimato che alla fine, che l’impulso ha colpito più milioni di neuroni nel cervello.
Mickey London del Wlfson Institute for Biomedical Research, afferma: “Questo risultato indica che la variabilità che vediamo nel cervello potrebbe essere causata dal rumore, e rappresenta una caratteristica fondamentale della funzione cerebrale normale”.

Il cervello risulta, dunque, essere estremamente rumoroso, assai più dei computer.

Tuttavia, il cervello può eseguire operazioni molto complesse con enorme velocità ed accuratezza: è gran lunga più veloce e più accurato del più potente computer mai costruito (e che si può pensare venga costruito nell’immediato futuro).

I ricercatori suggeriscono che il cervello può avere dei risultati così positivi nonostante l’elevato rumore, perciò deve utilizzare una qualche particolare strategia che è il codice di velocità .

In esso, i neuroni considerano l’attività di un insieme di molti neuroni, ed ignorano la variabilità individuale, ossia il rumore prodotto da ciascuno di essi.
Ora sappiamo che sappiamo che il cervello è rumoroso, ma non sappiamo ancora il perché.

Così, gli studiosi dell’UCL suggeriscono che una risposta possibile sia  che il rumore è il prezzo che il cervello deve pagare per l’alta connettività tra i neuroni (ogni neurone è collegato a circa 10.000 altri neuroni il che comporta che abbiamo oltre 8 milioni di chilometri di cavi nel nostro cervello).

Presumibilmente, la connettività ad alta velocità è almeno in parte responsabile della potenza di calcolo del cervello.

Tuttavia, come mostra la ricerca, maggiore è il livello di connettività, più rumoroso è il cervello. Pertanto, mentre il rumore non può essere una funzione utile, è almeno un sottoprodotto di una funzione utile.

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2 Risposte to “L’effetto farfalla rende il nostro cervello più rumoroso dei computer”

  1. […] guidato da un unico neurone, che c’è un neurone apposta per Obama e per la Torre Eiffel, che il nostro cervello è estremamente rumoroso, che si possono utilizzare le onde cerebrali per muovere una pallina in un gioco, un arto bionico, […]

  2. […] nostro cervello, più rumoroso di un computer, con facoltà che possiamo migliorare e che certe leggende metropolitane dicono utilizziamo solo al […]

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