Beijing – Tim peneliti China mengungkap mekanisme di dalam neuron yang memungkinkan otak mengambil keputusan secara fleksibel. Studi yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Science itu menunjukkan bahwa informasi mengenai aturan dan masukan sensorik dapat diproses oleh bagian berbeda dalam neuron yang sama.
Temuan tersebut memberi gambaran bahwa neuron tidak hanya bekerja sebagai unit sederhana yang menjumlahkan sinyal. Interaksi antarbagiannya memungkinkan sel saraf melakukan komputasi kognitif yang berkaitan dengan penyesuaian perilaku terhadap perubahan aturan.
Eksperimen dengan tikus
Penelitian dipimpin Xu Ninglong, peneliti di Universitas Akademi Ilmu Pengetahuan China, bersama timnya. Mereka merancang serangkaian eksperimen dengan tikus yang diberi berbagai suara dan harus menyimpulkan aturan tersembunyi di balik rangsangan tersebut.
Setelah tikus mempelajari aturan yang berlaku, peneliti mengubah aturan itu. Langkah tersebut dilakukan untuk mengamati seberapa cepat hewan beradaptasi dengan logika baru. Aktivitas neuron di korteks pendengaran tikus diamati menggunakan mikroskop dua foton.
Hasil pengamatan memperlihatkan pembagian fungsi yang jelas dalam satu neuron. Dendrit apikal, yakni cabang dendrit yang letaknya lebih jauh dari badan sel, terutama mengodekan aturan abstrak yang disimpulkan tikus. Sementara itu, badan sel lebih kuat merepresentasikan masukan sensorik berupa suara dari lingkungan.
Neuron sebagai komputer mikro
Kedua jenis sinyal tersebut tidak bekerja secara terpisah. Sinyal dari dendrit apikal dan badan sel mengalami integrasi nonlinear di dalam neuron. Proses itu menghasilkan keluaran keputusan yang kemudian mendorong pilihan perilaku tikus.
Secara biologis, neuron dapat dianalogikan sebagai pohon bercabang. Badan sel menjadi bagian utama, sedangkan dendrit berfungsi seperti cabang-cabang yang menerima dan mengolah sinyal. Berdasarkan eksperimen tersebut, struktur internal neuron memungkinkan sel saraf berperan sebagai semacam komputer mikro.
Temuan ini juga menunjukkan bahwa interaksi antara dendrit dan badan sel dapat menjalankan komputasi kognitif, bukan sekadar meneruskan sinyal. Setelah suatu hipotesis diuji berulang kali dan keandalannya terkonfirmasi, otak secara bertahap memperkuat sinapsis neuron untuk menyimpan aturan tersebut secara permanen.
Perbedaan dengan kecerdasan buatan
Tim peneliti membandingkan mekanisme tersebut dengan sistem kecerdasan buatan. AI juga dapat memakai konteks dan informasi yang tersedia untuk menyesuaikan jawaban, tetapi cara kerjanya dinilai berbeda dari otak.
Model-model besar umumnya mengembangkan kemampuan melalui pelatihan berbasis data. Sebaliknya, otak menggabungkan pembelajaran dari pengalaman, kondisi internal, dan pemrosesan informasi secara waktu nyata. Penelitian ini menekankan bahwa bahkan satu neuron memiliki struktur komputasi internal yang kompleks.
Para peneliti juga menemukan bahwa otak mampu menghasilkan perilaku fleksibel dengan penggunaan energi yang terbatas. Mekanisme biologis itu dinilai layak dipelajari untuk memperoleh wawasan dalam pengembangan sistem AI yang lebih fleksibel dan efisien. Namun, materi penelitian yang tersedia tidak merinci bentuk penerapan langsung temuan tersebut pada teknologi AI.
Sumber: ANTARA News – Terkini
