Une nouvelle façon de faire la lumière sur la cognition —

Le modèle, qui a fait la couverture du journal Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS), décrit le développement neuronal sur trois niveaux hiérarchiques de traitement de l’information :

• le premier niveau sensori-moteur explore comment l’activité interne du cerveau apprend des modèles à partir de la perception et les associe à l’action ;
• le niveau cognitif examine comment le cerveau combine contextuellement ces schémas ;
• enfin, le niveau conscient considère comment le cerveau se dissocie du monde extérieur et manipule des schémas appris (via la mémoire) qui ne sont plus accessibles à la perception.

Les recherches de l’équipe donnent des indices sur les mécanismes fondamentaux sous-jacents à la cognition grâce à l’accent mis par le modèle sur l’interaction entre deux types fondamentaux d’apprentissage : l’apprentissage hebbien, qui est associé à la régularité statistique (c’est-à-dire la répétition) – ou, comme l’a dit le neuropsychologue Donald Hebb , “des neurones qui se déclenchent ensemble, se connectent ensemble” – et l’apprentissage par renforcement, associé à la récompense et au neurotransmetteur dopaminergique.

Le modèle résout trois tâches de complexité croissante à tous ces niveaux, de la reconnaissance visuelle à la manipulation cognitive des percepts conscients. A chaque fois, l’équipe a introduit un nouveau mécanisme de base pour lui permettre de progresser.

Les résultats mettent en évidence deux mécanismes fondamentaux pour le développement à plusieurs niveaux des capacités cognitives dans les réseaux de neurones biologiques :

• l’épigenèse synaptique, avec l’apprentissage hebbien à l’échelle locale et l’apprentissage par renforcement à l’échelle globale ;
• et une dynamique auto-organisée, par une activité spontanée et un rapport excitateur/inhibiteur équilibré des neurones.

“Notre modèle démontre comment la convergence neuro-IA met en évidence les mécanismes biologiques et les architectures cognitives qui peuvent alimenter le développement de la prochaine génération d’intelligence artificielle et même finalement conduire à la conscience artificielle”, a déclaré le membre de l’équipe Guillaume Dumas, professeur adjoint de psychiatrie computationnelle à UdeM et chercheur principal au Centre de recherche du CHU Sainte-Justine.

Atteindre cette étape peut nécessiter d’intégrer la dimension sociale de la cognition, a-t-il ajouté. Les chercheurs cherchent maintenant à intégrer les dimensions biologiques et sociales en jeu dans la cognition humaine. L’équipe a déjà lancé la première simulation de deux cerveaux entiers en interaction.

Selon l’équipe, l’ancrage des futurs modèles informatiques dans les réalités biologiques et sociales continuera non seulement à faire la lumière sur les mécanismes fondamentaux sous-jacents à la cognition, mais contribuera également à fournir un pont unique vers l’intelligence artificielle vers le seul système connu doté d’une conscience sociale avancée : l’humain. cerveau.

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par Université de Montréal. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.