A retropropagação é o algoritmo que impulsiona o aprendizado profundo, mas um novo estudo sugere que o cérebro pode não usá-lo — embora as representações em sistemas de visão artificial e biológica pareçam semelhantes.
A Pesquisa
Liderada por Joséphine Raugel, da Meta, e colaboradores de várias instituições, a equipe de pesquisa usou gravações de fMRI e MEG de respostas do cérebro humano a imagens naturais. Eles compararam o quanto as ativações diretas — o fluxo padrão de sinais através de redes neurais — e os gradientes retropropagados (os sinais de erro usados para aprendizado) previam a atividade cerebral em dezoito modelos de visão, incluindo o DINOv3 auto-supervisionado.
Eles descobriram que os gradientes retropropagados podiam prever confiavelmente os sinais cerebrais no córtex visual superior e para latências de processamento mais tardias. No entanto, a organização espacial e temporal desses gradientes não correspondia à hierarquia do processamento visual humano. Em particular, a ordem em que os gradientes são calculados (das camadas posteriores para as anteriores) e seu layout espacial divergiram das hierarquias temporal e espacial observadas no cérebro. Isso sugere que, embora as representações finais possam se alinhar, os mecanismos de aprendizado que as impulsionam diferem.
Por Que Isso Importa
Por anos, pesquisadores debateram se o cérebro implementa retropropagação. Este estudo fornece fortes evidências contra isso, pelo menos para o aprendizado visual. A descoberta implica que as redes neurais profundas são ferramentas poderosas para prever a atividade cerebral, mas não são modelos precisos de como aprendemos. Compreender as verdadeiras regras de aprendizado do cérebro pode inspirar IAs mais eficientes e biologicamente plausíveis e lançar luz sobre pontos fortes e desafios cognitivos em humanos.
O Que Você Pode Fazer
Seu cérebro provavelmente usa um algoritmo diferente da IA — um que é mais flexível, menos faminto por dados e mais eficiente energeticamente. Para manter seus mecanismos de aprendizado afiados, envolva-se em diversas tarefas cognitivas: quebra-cabeças, novas habilidades, interação social e exercícios físicos. Essas atividades promovem a neuroplasticidade e podem explorar os processos únicos de aprendizado do cérebro.
Fonte: arXiv q-bio.NC
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