Beijing, China (Xinhua/Indonesia Window) – Tim peneliti China mengungkap cara neuron otak mendukung pengambilan keputusan yang fleksibel.

Menurut sebuah studi yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Science, informasi terkait aturan dan informasi sensorik dibandingkan di dalam neuron yang sama, yang juga berperan dalam komputasi kognitif.

Teori tradisional menyebut neuron sebagai unit struktural dan fungsional dasar dari sistem saraf. Untuk waktu yang lama, sebagian besar studi memperlakukan setiap neuron sebagai unit sederhana seperti titik yang melakukan penjumlahan.

Namun, penelitian di bidang ilmu otak dan jaringan saraf buatan menemukan bahwa fungsi kognitif yang lebih tinggi, seperti pengambilan keputusan yang fleksibel, membutuhkan integrasi informasi kontekstual yang masif dan aturan abstrak, serta penyesuaian keluaran (output) yang dinamis.

Kompleksitas seperti itu sulit dijelaskan dengan struktur sederhana neuron yang menyerupai titik.

Xu Ninglong, seorang peneliti di Universitas Akademi Ilmu Pengetahuan China, bersama timnya merancang serangkaian eksperimen di mana tikus mendengar suara-suara yang berbeda dan harus menyimpulkan aturan tersembunyi.

Setelah tikus mempelajari aturan yang berlaku, tim itu mengubah aturan untuk mengamati seberapa cepat tikus beradaptasi dengan logika baru.

Tim tersebut menggunakan mikroskop dua foton untuk mengamati neuron di korteks pendengaran tikus.

Sebuah neuron dapat diibaratkan seperti sebuah pohon dengan banyak cabang. Badan sel merupakan bagian utama neuron, sedangkan dendrit merupakan juluran-juluran seperti cabang. Cabang-cabang yang jauh disebut dendrit apikal.

Eksperimen ini menemukan pembagian kerja yang jelas di dalam neuron yang sama. Dendrit apikal terutama mengodekan aturan abstrak yang disimpulkan oleh tikus, sementara badan sel lebih kuat merepresentasikan masukan (input) sensorik pendengaran eksternal. Kedua jenis sinyal tersebut mengalami integrasi nonlinear di dalam neuron, menghasilkan output keputusan yang mendorong pilihan perilaku.

Eksperimen ini menunjukkan bahwa satu neuron dapat berfungsi sebagai komputer mikro dan bahwa interaksi antara dendrit dan badan sel neuron dapat melakukan komputasi kognitif yang berkaitan dengan pengambilan keputusan.

Hanya setelah hipotesis terverifikasi beberapa kali dan terkonfirmasi keandalannya, otak perlahan-lahan memperkuat sinapsis neuron dan menyimpan aturan tersebut secara permanen.

Tim itu menemukan bahwa meskipun kecerdasan buatan (AI) juga dapat menggunakan konteks dan informasi yang ada untuk menyesuaikan jawabannya, mekanisme kerjanya sangat berbeda dari otak.

Model-model besar umumnya mengembangkan kemampuan melalui pelatihan menggunakan data, sedangkan otak menggabungkan pembelajaran berdasarkan pengalaman, kondisi internal, dan pemrosesan informasi secara waktu nyata. Bahkan, satu neuron memiliki struktur komputasi internal yang rumit.

Tim itu juga menemukan bahwa otak dapat mendukung perilaku yang fleksibel sembari menggunakan energi yang terbatas.

Mekanisme biologisnya layak dipelajari untuk mendapatkan wawasan yang dapat membantu membuat sistem AI lebih fleksibel dan lebih efisien.

Laporan: Redaksi