Qu'ont en commun une souris qui socialise avec ses congénères et une IA qui apprend à interagir ? Bien plus que nous l'imaginions. Une étude de l'UCLA. vient de paraître dans Nature a révélé une découverte qui pourrait réécrire notre compréhension de la socialité : les cerveaux biologiques et les systèmes d'intelligence artificielle développent des mécanismes neuronaux presque identiques lors des interactions avec d'autres sujets, qu'ils soient biologiques ou non. Weizhe Hong et son équipe ont surveillé des neurones spécifiques du cortex préfrontal dorsal de souris, identifiant des « espaces neuronaux partagés » qui se synchronisent entre individus. Les mêmes schémas émergent spontanément dans l'IA sociale entraînée.
Quand la biologie rencontre l'intelligence artificielle
Cette recherche constitue la première étude au monde à comparer directement la manière dont le cerveau biologique et les systèmes d'intelligence artificielle traitent l'information sociale. L'équipe multidisciplinaire de l'UCLA a utilisé des techniques avancées d'imagerie cérébrale pour enregistrer l'activité de neurones moléculairement définis dans le cortex préfrontal dorsal de souris lors d'interactions sociales.
Des chercheurs ont développé un nouveau cadre informatique permettant d'identifier les « espaces neuronaux partagés » et les « espaces neuronaux uniques » entre individus en interaction. L'application de ce même cadre à des agents d'IA sociale a permis d'obtenir des schémas neuronaux étonnamment similaires. Comme l'explique Hong : « Cette découverte change fondamentalement notre façon de concevoir le comportement dans tous les systèmes intelligents. ».
Le plus fascinant ? Les souris constituent un modèle important pour comprendre le fonctionnement du cerveau des mammifères, car elles partagent avec les humains des mécanismes neuronaux fondamentaux, notamment dans les régions cérébrales impliquées dans le comportement.
Les neurones GABAergiques sont les directeurs de l'IA sociale
La découverte la plus surprenante concerne les neurones GABAergiques : ces cellules cérébrales inhibitrices qui régulent l’activité neuronale présentent des espaces neuronaux partagés significativement plus grands que les neurones glutamatergiques, les principales cellules excitatrices du cerveau.
Il s'agit de la première étude de la dynamique neuronale intercérébrale dans des types cellulaires définis moléculairement, révélant des différences jusqu'alors inconnues dans la manière dont certains types de neurones contribuent à la synchronisation sociale. Les neurones GABAergiques semblent être les véritables orchestrateurs de la socialité, tant biologique qu'artificielle.
Lorsque les chercheurs ont appliqué des perturbations sélectives à ces composants neuronaux partagés dans des systèmes artificiels, les comportements sociaux ont été considérablement réduits. Cela fournit la première preuve directe que des schémas neuronaux synchronisés influencent de manière causale les interactions sociales dans l'IA sociale.
Espaces neuronaux : la carte secrète de la socialité
L’activité neuronale dans les deux systèmes peut être divisée en deux composantes distinctes : un « espace neuronal partagé » contenant des modèles synchronisés entre des entités en interaction, et un « espace neuronal unique » contenant une activité spécifique à chaque individu.
La dynamique neuronale partagée ne reflète pas simplement les comportements coordonnés entre individus, mais émerge de représentations des actions comportementales uniques de chaque individu lors des interactions sociales. C'est comme si les cerveaux biologiques et l'IA sociale avaient développé un langage commun pour décoder et répondre aux signaux sociaux.
La recherche utilisée techniques avancées de neuroimagerie pour capturer ces mécanismes en temps réel, révélant que la synchronisation neuronale est un phénomène actif et dynamique, et non une simple coïncidence.
Perspectives thérapeutiques pour l'avenir
Les implications sont considérables pour la compréhension des troubles sociaux comme l'autisme et pour le développement de systèmes d'IA socialement responsables. L'équipe de l'UCLA prévoit d'approfondir ses recherches sur la dynamique neuronale partagée dans des interactions sociales diverses et potentiellement plus complexes.
L'objectif est d'explorer comment les perturbations de l'espace neuronal partagé pourraient contribuer aux troubles sociaux et si des interventions thérapeutiques pourraient rétablir des schémas sains de synchronisation intercérébrale. Le cadre d'IA pourrait servir de plateforme pour tester des hypothèses sur les mécanismes neuronaux sociaux difficiles à examiner directement dans les systèmes biologiques.
Comme le soulignent d’autres études récentes, l'intégration entre les neurosciences et l'IA ouvre de nouvelles frontières dans la compréhension de l’intelligence.
Vers une IA plus humaine
Cette recherche intervient à un moment crucial où les systèmes d'IA sont de plus en plus intégrés aux contextes sociaux. La compréhension des dynamiques neuronales sociales devient essentielle au progrès scientifique et technologique.
L'équipe vise également à développer des méthodes pour entraîner une IA socialement intelligente. Cette découverte suggère que nous avons identifié un principe fondamental du traitement de l'information sociale par tout système intelligent (biologique ou artificiel). Les implications sont importantes tant pour la compréhension des troubles sociaux humains que pour le développement d'une IA capable de comprendre et de participer véritablement aux interactions sociales.
La socialité, en bref, n’est pas l’apanage exclusif des cerveaux biologiques. Il s'agit d'un langage universel de l'intelligence, ancré dans les mêmes mécanismes neuronaux que ceux des souris et de l'IA sociale. Un pont surprenant entre des mondes que nous croyions séparés.
