Mózg myszy i AI działają na podobnych zasadach

Mózg myszy i sztuczna inteligencja wykazują zaskakująco podobne mechanizmy działania, jak pokazują badania UCLA.

Nowe badanie z University of California, Los Angeles (UCLA) rzuca światło na fascynujące podobieństwa w sposobie, w jaki myszy i sztuczna inteligencja (AI) uczą się współpracy. Badanie sugeruje, że zarówno biologiczne mózgi, jak i sztuczne sieci neuronowe rozwijają podobne strategie i wzorce aktywności neuronalnej podczas wspólnych działań. Wyniki mogą mieć znaczenie nie tylko dla zrozumienia społecznych zachowań u ludzi, ale także dla projektowania bardziej skutecznych systemów AI. W czasach, gdy współpraca jest kluczowa dla rozwiązywania konfliktów i wspierania innowacji, takie odkrycia otwierają nowe możliwości w nauce i technologiach.

Naukowcy pod kierownictwem profesora Weizhe Honga i Jonathana C. Kao, zaprojektowali unikalne zadanie behawioralne, w którym pary myszy musiały zsynchronizować swoje ruchy w coraz węższych oknach czasowych, ostatecznie do 0,75 sekundy, aby otrzymać nagrody. Za pomocą zaawansowanej techniki obrazowania śledzono aktywność komórek w korze przedniej obręczy (ACC), obszarze mózgu związanym z podejmowaniem decyzji i zachowaniami społecznymi. Następnie stworzono sztucznych agentów AI, wykorzystujących uczenie ze wzmocnieniem wieloagentowym, i poddano ich podobnemu zadaniu w środowisku wirtualnym, umożliwiając bezpośrednie porównanie obu systemów.

Myszy opanowały współpracę, stosując trzy główne strategie, które poleagały na zbliżaniu się do partnera, czekaniu na jego ruch przed działaniem i wzajemne interakcje przed decyzją. Zachowania stawały się coraz częstsze w trakcie treningu, przy czym interakcje wzrosły ponad dwukrotnie. Aktywność neuronów w ACC odzwierciedlała strategie, a myszy lepiej współpracujące wykazywały silniejsze sygnały związane z informacjami o partnerze. Kiedy badacze tymczasowo blokowali aktywność ACC, zdolność do współpracy wyraźnie spadła, co potwierdza kluczową rolę tego regionu. Z kolei agenci AI rozwinęli podobne podejścia, takie jak czekanie i precyzyjna koordynacja, organizując się w grupy funkcjonalne, które lepiej reagowały na bodźce współpracy.

Co ciekawe, gdy w obu systemach: biologicznym i sztucznym, zakłócano neurony związane ze współpracą, wyniki się pogorszyły, wskazując na podobieństwo w mechanizmach neuronalnych. Badanie wykazało, że informacje o partnerze zyskały na znaczeniu w miarę doskonalenia koordynacji, co sugeruje uniwersalne zasady uczenia się współpracy. Hong, główny autor, podkreślił: „Znaleźliśmy uderzające podobieństwa w tym, jak myszy i agenci AI uczą się współpracy, co wskazuje na podstawowe zasady obliczeniowe przekraczające granice biologii i technologii”.

Wyniki wpisują się w szersze badania Honga nad zachowaniami prospołecznymi. Wcześniejsze prace w Nature (2024) pokazały, jak ACC reguluje pomoc wobec zwierząt w bólu, a w 2025 roku w Science opisano zachowanie ratunkowe myszy wobec nieprzytomnych partnerów. Badanie z 2024 roku w Nature ujawniło też wspólne „przestrzenie neuronalne” u myszy i AI podczas interakcji społecznych.

Badanie UCLA dostarcza cennych wniosków na temat współpracy, łącząc biologię z technologią. Pokazuje, że zarówno myszy, jak i AI rozwijają podobne strategie i wzorce neuronalne, co może pomóc w zrozumieniu ludzkich zachowań społecznych i projektowaniu bardziej współpracujących systemów AI. Plany dalszych badań obejmują analizę innych obszarów mózgu i zastosowanie tych zasad do szerszych zagadnień społecznych. Jak zauważył Hong, zrozumienie współpracy może wspierać rozwiązywanie globalnych wyzwań, od konfliktów po rozwój technologii. To przełomowe podejście otwiera drzwi do nowych zastosowań w nauce i przemyśle, łącząc obserwacje natury z innowacjami cyfrowymi.

Szymon Ślubowski