Nuovo sistema computazionale potrebbe espandere la nostra comprensione del funzionamento cervello a un livello intermedio, nella relazione tra neuroni e fenomeni cognitivi come il linguaggio.
di Lisa Ovi
Sotto la direzione di Christos Papadimitriou, professore di informatica della Columbia Engineering, un gruppo di ricercatori della Columbia University, del Georgia Institute of Technology e dell’Università di Tecnologia di Graz, propone un nuovo sistema computazionale per studiare il funzionamento del cervello. Il loro studio, pubblicato da PNAS, descrive un modello di cervello creato a partire da reti neurali e ne dimostrano il funzionamento nell’elaborazione sintattica necessaria al linguaggio.
Papadimitriou, da lungo tempo convinto che la comprensione del cervello fosse un problema computazionale, è stato incoraggiato dal premio Nobel Richard Axel, secondo cui: “Non abbiamo una logica per la trasformazione dell’attività neurale in pensiero e azione”. Papadimitriou ha deciso di interpretare questa “logica” secondo i parametri di linguaggi di programmazione come Python: proprio come Python manipola i numeri, la logica del cervello manipola le reti neurali.
Il gruppo di ricercatori ha sviluppato un sistema computazionale, chiamato Assembly Calculus, che comprende operazioni su grandi popolazioni di neuroni, o reti neurali, che sembrano essere coinvolti in processi cognitivi come l’imprinting delle memorie, concetti e parole. Proprio come i programmi Python possono essere compilati per eseguire il codice macchina ed eseguirli, Assembly Calculus può, in linea di principio, essere tradotto nel linguaggio dei neuroni e delle sinapsi. I ricercatori sono stati in grado di dimostrare, sia analiticamente che attraverso simulazioni, che il sistema è plausibilmente realizzabile a livello di neuroni e sinapsi.
Grazie a nuovi finanziamenti della National Science Foundation, la squadra di ricerca sta ora collaborando con un gruppo di neuropsicologi sperimentali della City University of New York per condurre esperimenti di risonanza magnetica nell’uomo che possnao verificare le previsioni della loro teoria sul linguaggio.
(lo)
