Comment les modèles d'IA aident à comprendre — et à contrôler — le cerveau humain

How AI Models Are Helping to Understand — and Control — the Brain

Comment les modèles d'IA aident à comprendre — et à contrôler — le cerveau humain

Martin Schrimpf ambitionne d'utiliser l'intelligence artificielle pour percer les mystères du cerveau humain. Ce chercheur en neurosciences cognitives travaille à créer un « jumeau numérique » du cerveau grâce à des réseaux neuronaux artificiels, des modèles d'IA inspirés du fonctionnement des neurones biologiques.

Son approche méthodique repose sur trois étapes clés : tester des sujets humains sur des tâches linguistiques ou visuelles, comparer leurs réactions cérébrales avec les performances de modèles d'IA, puis affiner ces derniers pour les rapprocher du fonctionnement humain. Pour accélérer la recherche, Schrimpf a développé Brain-Score, une plateforme open-source regroupant près de cent jeux de données neurologiques et comportementales.

Après des débuts dans l'industrie technologique, Schrimpf s'est tourné vers la recherche fondamentale. « J'ai réalisé que l'IA pouvait servir de prototype pour comprendre le cerveau », explique-t-il. Ses travaux au MIT puis à l'EPFL en Suisse ont abouti à une découverte majeure : des modèles d'IA peuvent générer des phrases modifiant spécifiquement l'activité cérébrale chez des lecteurs humains.

Cette percée ouvre des perspectives thérapeutiques pour des conditions comme la dépression ou la dyslexie. Schrimpf imagine déjà des polices d'écriture adaptées ou des traitements personnalisés contre la dépression. Mais il souligne les défis éthiques posés par cette capacité à influencer la pensée humaine.

Selon lui, les réseaux neuronaux artificiels présentent des similarités fondamentales avec le cerveau biologique, bien que simplifiées. Cette ressemblance permet d'étudier l'intelligence humaine à travers le prisme computationnel, remettant en question certaines conceptions traditionnelles de la nature humaine.

Le chercheur reste optimiste quant à l'émergence d'un véritable jumeau numérique du cerveau d'ici quelques décennies. Une avancée qui, selon lui, pourrait révolutionner notre compréhension de l'intelligence et ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques.

Mô hình AI đang giúp hiểu - và kiểm soát - bộ não con người như thế nào

Martin Schrimpf đang ấp ủ một dự án đầy tham vọng: sử dụng trí tuệ nhân tạo để giải mã những bí ẩn của bộ não người. Nhà nghiên cứu khoa học thần kinh nhận thức này đang phát triển một "bản sao kỹ thuật số" của não bộ thông qua các mạng lưới thần kinh nhân tạo, những mô hình AI lấy cảm hứng từ cách thức hoạt động của tế bào thần kinh sinh học.

Phương pháp tiếp cận của ông tuân theo ba bước then chốt: thử nghiệm trên người thật với các nhiệm vụ về ngôn ngữ hoặc thị giác, so sánh phản ứng não bộ với hiệu suất của mô hình AI, sau đó tinh chỉnh mô hình để mô phỏng chính xác hơn cách thức hoạt động của não người. Để đẩy nhanh tiến độ nghiên cứu, Schrimpf đã tạo ra Brain-Score - nền tảng mã nguồn mở tích hợp gần trăm bộ dữ liệu thần kinh và hành vi.

Khởi nghiệp trong lĩnh vực công nghệ, Schrimpf sau đó chuyển hướng sang nghiên cứu cơ bản. "Tôi nhận ra AI có thể trở thành nguyên mẫu để nghiên cứu não bộ", ông chia sẻ. Công trình tại MIT và sau đó là EPFL (Thụy Sĩ) đã giúp ông đạt được bước đột phá: tạo ra các câu văn bằng AI có khả năng thay đổi hoạt động não bộ cụ thể ở người đọc.

Phát hiện này mở ra triển vọng điều trị các chứng bệnh như trầm cảm hay chứng khó đọc. Schrimpf hình dung về những phông chữ đặc biệt cho người dyslexic hay liệu pháp cá nhân hóa chống trầm cảm. Tuy nhiên, ông cũng cảnh báo về những thách thức đạo đức khi can thiệp vào suy nghĩ con người.

Theo Schrimpf, mạng lưới thần kinh nhân tạo có những điểm tương đồng cơ bản với não bộ sinh học, dù ở dạng đơn giản hóa. Sự tương đồng này cho phép nghiên cứu trí thông minh con người qua lăng kính điện toán, đặt ra những câu hỏi mới về bản chất con người.

Nhà nghiên cứu tỏ ra lạc quan về khả năng tạo ra bản sao kỹ thuật số hoàn chỉnh của não bộ trong vài thập kỷ tới. Một bước tiến có thể cách mạng hóa hiểu biết của chúng ta về trí thông minh và mở ra những phương pháp trị liệu mới.