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Il nostro cervello e ChatGPT condividono più cose di quanto si potrebbe pensare, almeno quando c’è da interpretare il significato delle parole. Una ricerca pubblicata su Nature Neuroscience suggerisce infatti che i neuroni capiscano ciò che ascoltiamo seguendo un principio simile a quello usato dai grandi modelli linguistici. Prendiamo la parola spagnola “banco”. Può indicare il posto in cui si ritirano i soldi, un mobile su cui sedersi, un meccanismo che raggruppa parole o un gruppo di pesci. Il senso giusto arriva dal contesto, e lo cogliamo quasi senza accorgercene.
Distinguere tra le varie accezioni di un termine sembra un compito banale. Lo facciamo continuamente. Eppure dietro questa abilità c’è un processo cerebrale complesso che gli scienziati stanno ancora cercando di decifrare. A rigore, quando sentiamo una parola il cervello riceve una sequenza di suoni che deve riconoscere e poi interpretare per arrivare al significato. Come facciano i neuroni a sapere cosa vogliono dire quelle parole è proprio la domanda a cui il nuovo studio prova a dare qualche risposta.
Cervello come ChatGPT: una melodia di neuroni nell’ippocampo
Secondo i ricercatori il significato delle parole sembra rappresentato da schemi di attività di gruppi di neuroni dell’ippocampo, una regione del cervello legata soprattutto alla memoria e all’apprendimento. Per immaginare il meccanismo aiuta pensare a una melodia. Nessuna nota da sola contiene l’intero motivo, ma messe insieme permettono di riconoscerlo.
Il risultato pesa perché sul modo in cui i neuroni costruiscono i significati esistono ipotesi diverse. Una sostiene che alcune cellule rispondano in maniera specializzata a parole o concetti precisi, come se ogni termine avesse il suo tasto su un pianoforte. La nuova ricerca va invece in un’altra direzione e appoggia l’idea che il significato nasca dall’attività congiunta di tanti neuroni, proprio come una melodia fatta di note differenti.
Per arrivare a queste conclusioni gli studiosi hanno registrato l’attività di 356 neuroni dell’ippocampo in dieci pazienti monitorati per epilessia. Durante l’esperimento i partecipanti hanno ascoltato varie storie in inglese tratte da un podcast, mentre i ricercatori osservavano come reagivano le loro cellule nervose.
Il contesto conta, per i neuroni come per i chatbot
È emerso che uno stesso neurone poteva attivarsi per parole dal senso molto distante. Gli scienziati hanno individuato per esempio una cellula che rispondeva sia a “ricordare” sia a “loro” e a “fare”. In pratica un unico neurone partecipava all’interpretazione di termini che in apparenza non hanno nulla in comune. Allo stesso tempo una singola parola risultava collegata all’attivazione di numerose cellule. In media sono stati identificati 37 neuroni che rispondevano in modo significativo a ciascuna delle parole analizzate. Un dato che rafforza l’idea che i significati non dipendano solo da singole cellule ma dal modo in cui si combina l’attività di molte di esse.
Curiosamente i modelli linguistici di grandi dimensioni, la tecnologia alla base di chatbot come ChatGPT, sfruttano un principio di interpretazione simile. Invece di custodire il senso di ogni parola in un’unità indipendente, questi sistemi usano combinazioni di numeri che racchiudono informazioni sui termini e sui legami tra loro. Queste rappresentazioni cambiano poi in base al contesto. Così un chatbot riesce a distinguere tra il “banco” dove si depositano i risparmi e quello su cui ci si siede, anche se la parola è identica.
Partendo da questa caratteristica i ricercatori hanno impiegato modelli come GPT 2 e BERT per analizzare le registrazioni neuronali. Hanno scoperto che, come accade in questi sistemi di intelligenza artificiale, gli schemi di attività dei neuroni riflettono le relazioni tra i significati delle parole e si modificano a seconda del contesto in cui compaiono. In altre parole le cellule nervose non sembrano codificare i termini come elementi isolati, perché la loro attività contiene anche informazioni su come le parole si collegano l’una all’altra.
Questo non vuol dire che il cervello funzioni come ChatGPT. Ciò che la ricerca dimostra è che i modelli linguistici possono aiutare gli scienziati a capire come i neuroni dell’ippocampo codificano il significato delle parole che ascoltiamo.
Fonte: TecnoAndroid
