Н евронните мрежи на мозъците на животните са частично огледално симетрични, като асиметриите се смятат за по-чести при по-напреднали в когнитивно отношение видове. Това предположение произтича от дългогодишна теория, че повишената сложност на невронните задачи може да превърне огледално-симетричните невронни вериги във вериги, съществуващи само от едната страна на мозъка. Тази хипотеза сега получи подкрепа от математически модел, разработен от Луис Сеоане в Националния център за биотехнологии в Испания.
A model by Luís Seoane @brigan_raman demonstrates how cognitively demanding tasks shape the brain’s architecture @CNB_CSIC @CSIC. Read the story by @Ry_Wilk. https://t.co/1jlq8k0NBs
— Physics Magazine (@PhysicsMagazine) September 13, 2023
Констатациите на изследователя биха могли да помогнат да се обясни как структурата на мозъка се оформя не само при когнитивни задачи, но и при увреждане или стареене.
Огледално-симетричната невронна мрежа е полезна, когато контролираме части от тялото, които сами по себе си са огледално-симетрични, като ръце и крака. Освен това наличието на дублиращи се вериги от всяка страна на мозъка може да помогне за повишаване на точността на изчисленията и да осигури верига за замяна, ако някоя от тях се повреди. Въпреки това излишъкът, създаден от подобно дублиране, може да доведе до увеличена употреба на енергия. Това обаче, повдига важен въпрос: Зависи ли оптималната степен на огледалната симетрия от сложността на когнитивните задачи, изпълнявани от невронната мрежа?
Моделът на Сеоане демонстрира, че идеалната конфигурация на една невронна верига винаги е или напълно огледално-симетрична, или напълно локализирана към едната страна на мозъка. Най-важното е, че също така показва, че повишената сложност на задачите може да предизвика преход между тези две конфигурации. Тази промяна може да се случи или с развитието и стареенето на мозъка, или с напредването на биологичната еволюция. Сеоане каза, че въпреки че тази работа се фокусира върху огледалната симетрия в мозъка, резултатите са общи за всеки набор дублирани невронни вериги - като тези, присъстващи от същата страна на мозъка.
