Нейроны работают хаотичнее, чем думали — и это меняет нейронауку

Исследование, опубликованное в Nature, ставит под сомнение одну из базовых предпосылок нейронауки: представление о том, что нейроны реагируют на одинаковые стимулы предсказуемо и воспроизводимо. Новый анализ активности отдельных нейронов в коре головного мозга показал: степень хаотичности их поведения значительно выше, чем следует из принятых моделей. Один и тот же стимул в разные моменты времени вызывает у одного и того же нейрона существенно различающиеся паттерны активности — причём это не артефакт измерений, а реальная биологическая вариабельность. До сих пор подобную непредсказуемость принято было считать «шумом» — случайными отклонениями от идеального сигнала, которые нужно усреднять и фильтровать. Теперь учёные предполагают, что эта вариабельность может быть функциональной: именно она обеспечивает гибкость нейронных сетей, способность к обучению и адаптации к новым условиям. Если это так, традиционные модели нейронных сетей — как биологических, так и искусственных — упускают нечто важное. Открытие уже вызвало дискуссию в сообществе разработчиков ИИ: если хаотичность нейронов функциональна, возможно, введение аналогичной «биологической» вариабельности в архитектуры искусственных нейросетей сделает их более мощными и гибкими.