Georgia Tech-də çoxşaxəli tədqiqatçılar qrupu, yanal inhibənin beynimizə vizual məlumatı emal etməyə necə kömək etdiyini kəşf etdi və bu, neyro-tibb və süni intellektdə tətbiqlərə səbəb olan sensor qavrayış haqqında biliklərimizi genişləndirə bilər.

Yanal inhibə müəyyən neyronların qonşu neyronların fəaliyyətini boğmasıdır. Təsəvvür edin ki, rəssam rəsm çəkir, konturların ətrafındakı xətləri tündləşdirir, obyektlər və məkan, yaxud obyektlər və digər obyektlər arasındakı sərhədləri vurğulayır. Eyni şəkildə, vizual sistemdə yanal inhibə müxtəlif vizual stimullar arasındakı kontrastı kəskinləşdirir.

“Bu araşdırma, həqiqətən də vizual sistemimizin nəinki vacib şeyləri vurğuladığını, həm də arxa planda olan qeyri-müəyyən məlumatları aktiv şəkildə yatırdığını öyrənir” dedi aparıcı tədqiqatçı, Wallace H. Coulter Biotibbi Mühəndislik Departamentinin dosenti Bilal Hayder. “Diqqət yayındıran amilləri süzmək qabiliyyəti çox vacibdir.”

Bu tormozlayıcı mexanizmlərin necə işlədiyini başa düşmək, insanların diqqətini yayındıran amilləri süzməkdə və ya autizm və ya DEHB kimi şərtlərdə nəyin vacib olduğuna diqqət yetirməkdə niyə çətinlik çəkdiklərini başa düşə bilər.

“Bizim tapıntılarımız süni intellekt və neyroşəbəkələri necə dizayn etdiyimizə də təsir göstərə bilər ” deyən komandası bu ay Nature Neuroscience jurnalında öz işini dərc etdirən Hayder dedi . “Mövcud süni intellekt sistemləri bütün hesablama vahidlərinə eyni münasibət göstərir, lakin beyin xüsusi hesablama rollarını necə təyin edəcəyini anlayıb.”

Haider laboratoriyasının keçmiş aspirantı Cozef Del Rosario baş müəllif idi. Digər əsas töhfə Riyaziyyat Məktəbinin dosenti Hannah Choi və onun Riyaziyyat Neyrologiyası üzrə Tədqiqat Qrupu idi. Onların komandası bioloji tapıntıları yoxlamaq üçün hesablama modelləri qurdu.

“Bu tormozlayıcı proseslərin altında yatan hesablama prinsiplərini həqiqətən başa düşmək üçün riyaziyyatçılarla əməkdaşlıq, neyroelmin süni intellekt kimi sahələrə necə məlumat verə biləcəyinin gözəl nümunəsidir” dedi Haider.

İncə tənzimləmə qavrayışı

Tədqiqat görmə korteksindəki iki növ inhibitor neyrona diqqət yetirdi: parvalbumin (PV) neyronları və somatostatin (SST) neyronları. Tədqiqatçılar siçanların vizual korteksindəki PV və SST neyronlarını aktivləşdirmək üçün hüceyrə fəaliyyətini idarə etmək üçün işıqdan istifadə edən optogenetikadan istifadə etdilər. Onların müşahidə etdikləri diqqəti cəlb edirdi.

“Maraqlısı odur ki, müxtəlif növ inhibitor neyronlar vizual sahənin bu şəkildə sıxışdırılmasına nail olmaq üçün fərqli riyazi hesablamalar aparırlar” dedi Hayder. “Bu, hər kəsə uyğun olan bir proses deyil”.

Komanda PV neyronlarını aktivləşdirdikdə, kompüter monitorunda parlaqlığı azaltmaq kimi vizual kontrast həssaslığı bərabər şəkildə azaldı. SST neyronlarının aktivləşdirilməsi vizual sisteminizin kontrastı nə qədər yaxşı aşkarlaya biləcəyini göstərən qrafik olan kontrast həssaslıq əyrisinin yamacını dəyişdirərək daha nüanslı bir dəyişikliklə nəticələndi.

“Əsasən, SST neyronları əlavə, lazımsız siqnalları azaltmaqla kontrast qavrayışımızı daha güclü şəkildə tənzimləyir” dedi Haider. “Bu, işdə yanal inhibədir. Bu tormozlayıcı neyronlar bizim qavrayışımızda böyük rol oynayır. Beyin, sürətləndirici qədər vacib olan əyləc funksiyasını görmə sistemində əyləc funksiyasını yerinə yetirmək üçün müxtəlif neyron növləri arasında bu dəqiq naqilləri və iş bölgüsünü inkişaf etdirdi.”

Yanal inhibisyonun təsiri görmə sistemindən kənara çıxır . Oxşar proseslər eşitmə və toxunma kimi digər hisslərdə də işləyə bilər. Alimlər beynin sensor məlumatı necə süzgəcdən keçirdiyini daha yaxşı başa düşdükcə, ümumi duyğu təcrübəmizi artırmaq və ya bərpa etmək üçün yeni yollar kəşf edə bilərlər.

Haider bu əsərin ideyasını ilk dəfə 10 il əvvəl postdoktur olduğu zaman düşünüb. O, tədqiqatın görmə pozğunluqları üçün yeni müalicələrlə nəticələnə biləcəyinə və daha çevik süni intellektə səbəb ola biləcəyinə inanır.

Daha çox məlumat: Joseph Del Rosario et al, V1-də yan inhibə sinir və qavrayış kontrast həssaslığına nəzarət edir, Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-01888-4

Jurnal məlumatı: Nature Neuroscience Corciya Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir