Толкова много от най-важните житейски решения се свеждат до един въпрос: Какво да слушаме - логиката или емоциите си? Популярната култура често представя тази дилема като борба между два типа ум - „по-еволюирал“ рационален слой, изграден върху древен „гущеров мозък“, воден от първични инстинкти. Тази битка на мозъците също се е разигравала в хода на еволюцията, но не като просто сблъсък между старото и новото.
„През 50-те години на миналия век бе предложена теория, че мозъкът еволюира на слоеве, започвайки с основни телесни функции, през емоции в мозъка на влечугите, водещи до сложното мислене при хората“, обяснява Набил Имам (Nabil Imam), доцент във Факултета по компютърни науки и инженерство и преподавател в Института за неврология, невротехнологии и общество (INNS) към Технологичния университет на Джорджия. „Това не е начинът, по който един еволюционен биолог би погледнал на проблема."
Вместо „нов“ мозък, наслоен върху „древен“ - или дори логически мозък срещу емоционален - изследване, публикувано в Science Advances, разкрива, че еволюцията на мозъка може да се свежда до „окабеляване“.
Изучавайки архитектурата както на биологични, така и на изкуствени мозъци, екипът на Имам установява, че еволюцията на мозъка е стратегическо разпределение на ограничено „жилищно пространство“. Те предлагат изчислително противоборство между два фундаментално различни типа вътрешни структури - такива, които се формират още преди раждането.
Това ново разбиране не само помага за разрешаването на дългогодишна мистерия в еволюцията на мозъка, но би могло да ни помогне и да проектираме по-ефективни системи с изкуствен интелект.
Проблемът с „гущеровия мозък"
Когато говорим за нашия „логически“ или „гущеров“ мозък, всъщност говорим за различни групи мозъчни региони. Логическият мозък е известен като неокортекс, външният слой на мозъка, отговорен за зрението, възприятията, мисленето и други висши мозъчни функции. За гущеровия мозък е малко по-сложно.
„Лимбичната система, понякога наричана „гущеров мозък“, контролира емоциите, най-общо казано, но тя има и други компоненти с различни функции“, обяснява Имам.
Системата има отделни области за памет, обоняние и навигация, в допълнение към емоционалната регулация.
„Защо хората групират всички тези различни региони в една голяма система? Няма достатъчно добра теория за това какво е общото между тези различни вериги."
За да проучи това, екипът на Имам изследва отвъд отделните области, за да проучи как тези системи се мащабират между видовете. Вместо да сравняват отделни области въз основа на функцията си, екипът анализира как лимбичната система и неокортексът се променят заедно през еволюционната история.
Резултатът е забележително постоянен. Когато един компонент на лимбичната система стане по-голям, другите също са по-големи, докато неокортексът е постоянно по-малък. Тези региони не се променят независимо. „По-скоро“, отбелязва Имам, „това е координирано разширяване на тези региони между видовете."
Това разкрива нещо ново: Лимбичната система не се държи като свободна съвкупност от функции, а като единна мрежа, която се разширява и свива като група през еволюцията.
Но какво движи този координиран натиск и дърпане?
Карти срещу баркодове
Имам твърди, че това се свежда до това как тези различни части на мозъка са устроени преди раждането.
В неокортекса невронните вериги са организирани като пространствени карти. Областите, които обработват докосването в близки части на тялото ви, като показалеца и палеца ви, са физически близо една до друга в мозъка. Същото важи и за зрението и слуха.
Проводниците в лимбичната система обаче не са пространствено организирани. Те функционират по-скоро като баркод, като се активират в уникални, разпределени модели, за да представят специфични аромати или сложни спомени.
За да проверят дали това е вродена черта или е придобита чрез опит, екипът разработва модели на изкуствен интелект за различни сетива. Те откриват, че когато предварително са свързали изкуствен интелект с локализирана пространствена свързаност, мрежата естествено е много добра в обработката на зрителна, звукова и тактилна информация. Обратно, разпределените мрежи „подобни на баркод“ са били от съществено значение, за да може изкуственият интелект да се отличи в разпознаването на миризми и паметта.
Напречни сечения на мозък на маймуна саймир (вляво) и мозък на деветопоясен броненосец (вдясно) илюстрират как различните невронни системи се разширяват или свиват заедно при различните видове. Високо визуалната маймуна саймир има по-голям неокортекс (син), докато броненосецът, който разчита на обоняние, има по-голям обонятелен комплекс (лилав) и център за памет (зелен). Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aec6112
Еволюционното противоборство
Последното парче от пъзела обяснява как размерът на мозъчните компоненти се променя предвидимо между видовете. Тъй като ресурси като пространство и енергия са ограничени, естественият подбор избира на коя система да даде приоритет.
Екипът симулира еволюцията, създавайки мултимодална мрежа, където пространствените и разпределените домейни се конкурират за „жилищно пространство“. Когато средата възнаграждава обонянието, всички области на разпределената система се разширяват, а неокортексът се свива. Когато зрението е важното, се случва обратното.
Това обяснява защо деветпояният броненосец, който разчита на обонянието, има масивна лимбична система, докато при силно визуализиращата маймуна саймир доминира неокортексът.
Изследването показва, че при 182-те изследвани вида еволюцията на мозъка не е свързана с добавяне на нови слоеве „логика“, а със стратегическо преразпределение на пространството между различните системи за осигуряване на оцеляването.
Чрез пренасянето на тази биологична архитектура в системи с изкуствен интелект, инженерите биха могли да създадат машини, които учат толкова ефективно, колкото човешкия мозък, изисквайки много по-малко данни и енергия.
„Съвременнитеизкуствени невронни мрежи се обучават с огромни количества данни - става въпрос за възпитание“, посочва Имам. „Но мозъкът не е празен лист, който се обучава чрез опит. Той е смесица от природа и възпитание, а природата е тази предварително зададена архитектура."
„Бихме могли да преведем тази архитектура в системи с изкуствен интелект, за да ги направим по-подобни на мозъка или да ги накараме да учат или функционират толкова ефективно, колкото човешкия мозък."
Справка: Nabil Imam et al, Dual computational systems in the development and evolution of mammalian brains, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aec6112
Източник: The myth of the 'lizard brain' and the real trade-off inside your mind, Georgia Institute of Technology
