Cerveau et IA : quels liens fascinants la nouvelle étude révèle-t-elle ?

Cerveau et IA : quels liens fascinants la nouvelle étude révèle-t-elle ?

Une nouvelle étude publiée dans Intelligence des machines naturelles, examine en profondeur comment le cerveau humain traite les informations visuelles et les relie au langage. Sous la direction du professeur Tim C. Kietzmann de l'Université d'Osnabrück, l'un des co-premiers auteurs de l'étude, a développé une approche innovante pour explorer l'interaction entre la perception visuelle et les modèles linguistiques.

Dans le cadre de la recherche, les sujets ont vu des images dans un scanner d'imagerie par résonance magnétique (IRM) pendant que leur activité cérébrale était enregistrée. L'étude émet l'hypothèse que le système visuel traite les informations d'une manière compatible avec les structures linguistiques. Le professeur Adrien Doerig, qui travaille aujourd'hui à l'Université libre de Berlin, a décrit cette connexion possible comme une « lingua franca » universelle entre différentes régions du cerveau.

Intelligence artificielle et activité cérébrale humaine

Un résultat remarquable de l'étude est que les modèles de langage actuels, en particulier les grands modèles de langage, présentent des similitudes remarquables dans leur activité avec le système visuel humain. Les réseaux de neurones artificiels formés par l’étude ont pu prédire avec précision les représentations linguistiques à partir d’images. Ces modèles surpassent de nombreuses technologies d’IA actuelles dans leur capacité à modéliser l’activité cérébrale.

L'accent est mis sur le fonctionnement du lobe frontal, qui est particulièrement actif lors du traitement des informations visuelles. Des découvertes récentes soulignent que le lobe frontal est responsable non seulement de la perception visuelle, mais également des processus cognitifs tels que la réflexion et la prise de décision. Au cours de la recherche, 13 participants ont vu un total de 28 images – comprenant des visages et des lieux familiers – et leur activité cérébrale a été mesurée plusieurs fois au fil du temps.

Les résultats ont montré que les activations dans le lobe frontal avaient des connexions plus fortes avec les réseaux textuels, tandis que les corrélations avec les réseaux visuels étaient plus faibles. Cela suggère que le cerveau associe étroitement les informations visuelles au traitement linguistique, une découverte qui remet en question la vision traditionnelle selon laquelle le lobe frontal est exclusivement dédié aux tâches motrices et décisionnelles. L'étude suggère que lorsque les images étaient présentées, l'activité du lobe frontal était corrélée aux réponses liées au texte pendant une période plus longue.

Perception visuelle et nouvelles approches de recherche

Un autre aspect important de la recherche est la fonction des différents champs de vision. Le champ de vision fovéal, qui ne représente que 1 % du champ de vision total, joue un rôle crucial dans des activités telles que la lecture, tandis que la vision périphérique est cruciale pour l'orientation et la navigation. Le rôle de la vision périphérique fait souvent l'objet de moins d'attention, ce qui est étudié dans le projet PERFORM. Cela met en évidence la complexité de la perception transsaccadique, un processus encore mal compris.

De plus, les enfants ont obtenu de moins bons résultats que les adultes aux tests de perception de la position périphérique, mais ils ont montré des corrections plus rapides grâce aux mouvements oculaires. Cela suggère que le cerveau comble de manière transparente les lacunes en matière d’informations sensorielles, soulignant ainsi la pertinence de la perception multidimensionnelle. Ces résultats sont désormais intégrés dans un nouveau projet de recherche appelé SENCES, qui porte sur la complétion des informations sensorielles dans le cerveau.

La poursuite des recherches dans ces domaines pourrait non seulement approfondir notre compréhension de l’interaction complexe entre la perception visuelle et le langage, mais également avoir des applications pratiques dans l’amélioration des interfaces cerveau-ordinateur et dans le développement de prothèses visuelles pour les personnes ayant une déficience visuelle. Compte tenu du grand nombre de paramètres non découverts, il reste passionnant de voir ce que les recherches futures découvriront à partir de ces découvertes récentes.