耶路撒冷希伯来大学近期公布一项研究发现,人类大脑单个神经元的信息处理能力显著优于其他哺乳动物。这说明,人类之所以具备出众的认知水平,不只是依靠神经元数量增多、神经连接更加密集,单个神经元自身强大的运算能力,同样起到关键作用。
希伯来大学联合荷兰阿姆斯特丹自由大学的科研团队,利用人工神经网络复现、模拟单个神经元接收信息后的响应模式,通过神经网络完成模拟任务的难易程度,来评估神经元本身的计算水平。实验结果证实,人类大脑皮层神经元的信息处理能力高于其他哺乳动物。
研究团队解释,这种差异来源于人类神经元更为繁复的树突结构,以及特有的电生理属性,让它可以完成复杂度更高的信息运算。也就是说,人类大脑皮层的神经元不再是传统认知里简单的信号 “开关”,而是一套精密复杂的计算单元,运算能力足以对标深度神经网络。
过往普遍观点认为,神经元仅承担信号的开启与关闭。但本项研究提出,单个神经元本身就是一台高度复杂的计算装置。该结论对 “智力高低主要取决于神经元数量与连接规模” 这一固有认知形成挑战,也为解析人类认知的演化过程开辟了全新思路。
该研究搭建起一套体系化框架,打通了脑细胞物理结构和计算能力之间的关联。一方面助力科学家进一步破译大脑实现思考、学习与认知的底层机理;另一方面也给人工智能研发带来启发:未来可以参考生物神经元的复杂运算逻辑,打造性能更强的人工神经元,而非单纯依赖扩充模型体量、增加参数来提高 AI 能力。
