Por Deborah Apsel Lang
O cerebelo é uma área do cérebro frequentemente estudada por sua função na coordenação dos movimentos corporais, mas pesquisadores do Instituto Kempner para o Estudo da Inteligência Natural e Artificial identificaram agora regiões específicas do cérebro que podem ser fundamentais no processamento da linguagem, uma descoberta com potenciais implicações para o tratamento de distúrbios da linguagem, bem como para a construção de futuros modelos de linguagem em inteligência artificial.
Uma nova pesquisa, publicada na revista Neuron , identificou regiões específicas do cerebelo responsáveis pelo processamento da linguagem que espelham de perto regiões nos lobos frontal e temporal do neocórtex, áreas do cérebro há muito reconhecidas como o epicentro especializado no processamento da linguagem.
O estudo foi liderado por Colton Casto, pesquisador de pós-graduação do Instituto Kempner, e Ev Fedorenko, membro do corpo docente do programa de Biociência e Tecnologia da Fala e Audição de Harvard e professor associado de ciências cerebrais e cognitivas do MIT.
“Identificamos uma região específica do cerebelo que espelha de perto o neocórtex, o que muda fundamentalmente a forma como entendemos a arquitetura neural da linguagem”, diz Casto. “Há uma região no cérebro que está sendo ignorada pelos pesquisadores da linguagem e que é potencialmente muito importante.”
“Existe uma região no cérebro que está sendo ignorada pelos pesquisadores da linguagem, mas que é potencialmente muito importante.” afirma Colton Casto, bolsista de pós-graduação Kempner
Algumas regiões do neocórtex são tão especializadas em linguagem que são usadas apenas durante o processamento da linguagem e não, por exemplo, quando alguém resolve um problema de matemática ou ouve música não verbal.
Agora, Casto e sua equipe identificaram uma região no cerebelo que, assim como essas regiões seletivas do neocórtex, responde exclusivamente a estímulos e ao processamento da linguagem.
Os pesquisadores identificaram diversas outras regiões no cerebelo que possuem “seletividade mista”, ou seja, são usadas tanto no processamento da linguagem quanto em tarefas não linguísticas, como percepção visual e movimento.
A descoberta de uma região no cerebelo que se assemelha tanto ao sistema de linguagem neocortical tem aplicações potenciais no tratamento de pessoas com distúrbios de linguagem, como pacientes com afasia decorrentes de AVC, uma deficiência de linguagem que não afeta a inteligência, mas dificulta a capacidade de usar e processar a linguagem.
“Intervenções para pessoas com distúrbios de linguagem são um objetivo crucial”, diz Casto. “Esta pesquisa apresenta mais uma área do cérebro que os pesquisadores podem explorar com intervenções para melhorar a função da linguagem.”
Além do seu potencial para melhorar o tratamento de pacientes com AVC e outros com distúrbios de linguagem, esta pesquisa também atualiza o pensamento científico atual sobre como o cérebro processa a linguagem, o que pode ter implicações importantes para a construção de futuros modelos de linguagem de grande escala (LLMs, na sigla em inglês), os modelos computacionais de inteligência artificial que processam e geram linguagem.
“Se entendermos como essa região do cerebelo se encaixa no sistema central da linguagem, poderemos obter novas informações sobre como a linguagem é processada de forma otimizada, informações que, espera-se, possam ser transferidas para sistemas artificiais”, diz Casto.
Ao estudar os “princípios de design inteligentes” do cérebro, os cientistas da IA podem ser capazes de abordar melhor alguns dos problemas persistentes que afetam o design e a função dos LLMs (múltiplos módulos de aprendizagem), afirma Greta Tuckute, pesquisadora da Kempner e coautora do estudo.
“Embora os modelos de linguagem atuais sejam incrivelmente poderosos, eles exigem grandes quantidades de dados para treinamento e ainda permanecem frágeis em certos contextos”, diz Tuckute.
“O cérebro humano, por outro lado, processa a linguagem de forma eficiente e robusta para atingir uma ampla gama de objetivos. Mapear sua arquitetura neural para a linguagem e outras capacidades cognitivas nos permite nos inspirar nele.”
“O cérebro humano… processa a linguagem de forma eficiente e robusta a serviço de uma ampla gama de objetivos. Mapear sua arquitetura neural para a linguagem e outras capacidades cognitivas nos permite nos inspirarmos nele.” diz Greta Tuckute, bolsista de esquisa Kempner.
Embora ainda seja cedo para dizer exatamente como essa pesquisa sobre o papel do cerebelo pode afetar a maneira como os engenheiros entendem e constroem LLMs (Módulos de Aprendizado de Máquina), ela aponta para a promessa de usar insights sobre a função e a estrutura do cérebro para avançar a ciência da IA (Inteligência Artificial).
“É uma aposta para os próximos dez anos, mas acredito que essas descobertas podem ter implicações para a construção de modelos de linguagem mais inspirados na neurociência e que, em última análise, sejam mais eficientes e eficazes”, conclui Casto.
Fonte: The Gazette Magazine
