Psychologia, neuropsychologia, mózg

Mózg szczura

Jakiś czas temu w świecie World of Warcraft wybuchła epidemia. Prócz korzyści fabularnych, dała ona możliwość na przeprowadzenie obserwacji zachowania się ludzi pod groźbą zarażenia się wirusem. Takie sztuczne środowiska dają wielkie pole do popisu naukowcom. Symulowanie jakiegoś efektu jest nie tylko tańsze lecz i bezpieczniejsze niźli narażanie ludzkiego życia w prawdziwych eksperymentach. Ostatnio dość często słyszy się o programach komputerowych, które mają dać nam odpowiedzi na stręczące nas pytania – np. komputerowy model mający zidentyfikować osoby będące w “układzie”. A jak to jest z próbą zamknięcia mózgu do takiego układu?

moMimo tego, że mózg skrywa przed nami wiele tajemnic, gro jego właściwości jest nam znana. Głównymi przeszkodami w całkowitym jego poznaniu jest interpretacja sygnałów, impulsów, które wędrują między naszymi neuronami. Struktura sieci połączeń synaptycznych została więc wzięta pod lupę – tak by poznać mózg od najmniejszych części. Dużym skokiem w tych badaniach było na przykład sfotografowanie zmian neuronalnych zachodzących przy zapamiętywaniu. Dokonali tego naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine. Dzięki temu odkryto w jakich partiach mózgu i jak zmienia się kształt połączeń neuronów u szczurów, gdy uczą się poruszania po nowym otoczeniu. Powiększenie rozmiarów synaps w hipokampie powodowało zwiększenie skuteczności przekazywania informacji z różnych grup komórek nerwowych – tak zwanych śladów pamięciowych. Kalifornijczycy chcieli następnie tworzyć mapy pamięciowe różnych rejonów mózgu, tak by móc dokładniej określać gdzie zapisujemy różne zdarzenia.

Od strony bardziej technicznej do sprawy podeszli amerykańscy naukowcy z Almaden Research Lab IBM-a oraz University of Nevada. Dzięki superkomputerowi BlueGene/L zdołali oni 7 miesięcy temu odtworzyć działanie mysiego mózgu. O skomplikowanej budowie tego organu może świadczyć fakt, że 4096 procesorów zdołało stworzyć sieć mogącą się równać z układem 8000 komórek nerwowych – tysiąc razy mniej niż połowa prawdziwego szczurzego mózgu. Eksperyment przetwarzania danych był tak skomplikowany, że mógł trwać tylko przez 10 sekund. Równało się to około 1 sekundzie prawdziwego przetwarzania informacji przez zwykłą mysz. Wynikiem doświadczenia było zaobserwowanie spontanicznego łączenia się sztucznych neuronów w grupy czy skoordynowanie wyładowań między nimi – jak w naturze. Ale to tylko odtworzenie procesu – brak tu było struktury mózgu w którym przecież różne części spełniają odmienne role. Czy dało się jakoś temu zaradzić?

Grupa neuronaukowców także związana z laboratorium IMB jeszcze raz odwołano się do naszych mysich pomocników. Skupiono się na korze nowej – najbardziej skomplikowanej części mózgu ssaków. Zbierając ogromne ilości danych o pracy kory podczas różnorodnych z nią eksperymentów wirtualny obraz tego środowiska stawał się coraz bardziej przejrzysty. Grupa “Blue Brain Project” – jak nazwali ten projekt założyciele – pod przewodnictwem profesora Henry’ego Markra’a niedawno ogłosiła, że ich komputerowy model jest wierny prawdziwemu. Autorzy badania twierdzą, że cały szczurzy mózg uda się zamknąć w komputerowym programie w ciągu 3 lat. Kolejnych 10 potrzeba na uczynienie to z mózgiem ludzkim.

Mimo, że środowisko neurobiologów i neuropsychologów z niedowierzaniem patrzy na ten okres 10 lat, sam fakt zaistnienia takiej symulacji w przyszłości jest moim zdaniem mocno wątpliwy. Lecz to tylko kwestia mocy obliczeniowej – gdy nadejdzie era komputerów kwantowych najpewniej zmienię zdanie. Pojawią się wtedy nowe, ciekawsze pytania – pisząc za Panem Bendykiem – czy uda się w ten sposób stworzyć świadomość? Jestem bardzo ciekaw jak taka symulacja odpowiedziała by na pytania typu “kim jesteś?” czy jak zareagowałaby na przetwarzanie informacji o tym, że jest tylko programem. Kolejna sprawa – czy dokładne przeskanowanie naszego mózgu i umieszczenie go w takiej symulacji to nie jest droga do nieśmiertelności naszej myśli? No… może już nie naszej – bo program sam zacznie myśleć za siebie… Tak czy inaczej, nie uważacie, że to jest piękne?

Jak to powiedział Zack Lynch – trochę jak obrazy Pollock’a ;)

Więcej:
Animacje symulacji z “Blue Brain Project”
Galeria obrazów z symulacji

Sfotografowana pamięć autorstwa MethoxyRoxy na licencji Creative Commons.

Your subscription could not be saved. Please try again.
Pomyślnie zapisano adres! Sprawdź swoją skrzynkę!

Ostatnie artykuły

Przeszczep mini-mózgu

Badania nad ludzkim mózgiem są dość problematyczne. Nie dość, że sam organ jest nieco skomplikowany, to trudno o ciągły i łatwy dostęp do ochotników czy pacjentów. Pewnym przełomem ostatnich lach okazały się hodowane w laboratorium ludzkie organoidy zwane mini-mózgami. Owe mini-mózgi, dzięki publikacji w najnowszym Nature, jeszcze raz wbijają się buciorami na salony neuronauki — tym razem w głowie laboratoryjnego szczura.

Hipno-Chajzer

Poczucie kontroli jest bardzo ważnym aspektem ludzkiej psychiki. Przy hipnozie jednak całkowicie oddajemy się we władanie hipnotyzera. Na czym ten stan polega?

Losowe artykuły

9 Comments

  1. Hoko

    No, ciekawe, co na to Penrose…
    I nie bardzo rozumiem, co to znaczy “model wierny prawdziwemu”. Czy jest fukcjonalnym odpowiednikiem zbudowanym na innym podłożu, czy jest to model w sensie pewnego uproszczenia – które tez może być na swój sposób wierne… A z tą swiadomością to będzie pewnie tak, jak z fuzją termojądrową…

    Reply
  2. Teloch

    Myślę, że ta “wierność” względem układu realnego była sprawdzona np. podczas podawania do analizy danych, które choć nigdy wcześniej nie były przetwarzane, zostały poprawnie rozpoznane czy zinterpretowane. Chociaż to jest bardzo grząski teren…

    Reply
  3. Hoko

    Mozna i tak, jednak trudno mi sobie wyobrazić zestaw danych, który by wyczerpywał mozliwości analityczne mózgu. Takim sposobem można sprawzić tylko jakiś wycinek. Podejrzewam zresztą, że czym innym będzie symulacja jakich własciwości operacyjnych, a zupełnie czym innym symulacja świadomości – o której jak na razie nie wiadomo nawet, czym tak naprawdę jest. Ale niech sobie symulują, a nuż coś z tego wyjdzie :)

    Reply
  4. Teloch

    Ostatnio opracowali matematyczny wzór, kształt idealnej komórki terrorystycznej, by antyterroryści wiedzieli kogo wyłapać by organizacja od razu przestała działać. Człowiek będzie cały czas zamykany w coraz to bardziej skomplikowanych wzorach i regułach – tyle, że jeśli chodzi o mózg, poziom skomplikowania wzoru raczej przerośnie nasze możliwości obliczeniowe. Na razie ;)

    No a poza tym masz absolutną rację – na takim poziomie wiedzy o świadomości możemy tylko teoretyzować i gdybać ;) Ale czy to nie jest najzabawniejsze? :>

    Reply
  5. Hoko

    Jeśli o wzór na mózg izie, to jest takie prawo teorii układów złożonych, które mówi, że gdy układ jest dostatecznie skomplikowany, to najprostszym opisem układu jest… ten właśnie układ. Czyli wzór na mózg musiałby być bardziej skomplikowany niż sam mózg :)

    Reply
  6. MuKuL

    Do tej pory wszystko co dotyczy procesów obliczeniowych w informatyce podlega jeszcze prawu Moore’a

    http://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Moore%27a

    Osobiście uważam, że stworzenie kompletnego mózgu człowieka na układzie mechaniczno-biologicznym (własne połączenie :) zajmie jeszcze gruuuube lata. To oczywiste, ponieważ sami jeszcze nie wiemy jak dokładnie funkcjonuje ten organ. Jak więc do cholery mielibyśmy go “zbudować” :>? Raczej nie z fusów i szklanych kul marzycieli rodem z filmów science-fiction

    Reply
  7. MuKuL

    Śšmieszne, właśnie wróciłem ze sklepu gdzie w trakcie robienia zakupów w dziale z gazetami chwyciłem za najnowszego Focusa i szybko go przekartkowałem. Był tam właśnie artykuł (wydaje mi się, że krótszy nawet od twojego wpisu) o projekcie Blue Brain. Przeczytałem tylko ostatni akapit (zawsze są tam podsumowania ;-), gdzie napisali, że stworzenie całego mózgu powinno być ukończone w 2015 roku. Nie chcę jednak tego dobitnie mówić bo mogłem coś źle przeczytać – niewykluczone, że pisali o mózgu szczura. Mniejsza. Do 2015 ma być możliwe stworzenie 30 mln. synaps i 15 tys. komórek(?) – ale znów tego nie chcę mówić z całą pewnością, tym bardziej, że nijak się to pokrywa z tym co przed chwilą napisałem x]

    Najlepiej pójść samemu do sklepu i sprawdzić nowego Focusa. Artykuł znajduję się gdzieś w środku czasopisma.

    Reply
  8. ewa braun

    – odp na pytanie Pana Benedykta ” Kim jestem?” to ciekawe pytanie o samoświadomość, czyli czy będą wiedziały ze są sztucznym mózgiem stworzonym przez naukowców..
    nie gasząc entuzjazmu, lub gasząc nieznacznie, na razie symulujemy UKŁAD POŁÄ„CZEŃ / RELACJI miedzy elemantami (statystycznie zaprogramowanych), a nie treści.
    Umysł funkcjonuje na zasadzie informacji, więc wydaje mi sie, ale nie chcę niczego przesądzać, że owe sieci neuronowe muszą się jednak uczyć “czegos” vel. Potrzebują środowiska (bodźców).
    Swiadomość wymaga treści, a treść jest dana przez zmysły, integrowana i interpretowana itd a samoświadomosć to swiadomosć świadomosci. Mniejsza o podmiotowość, (właściwie nie wierzę w podmiotowość (tzw ciągłe stałe self- podmiot, ale tę kwestię świadomie pomijam ) chodzi mi o mozliwosci techniczne, i czy uzyskany efekt będzie własnie tym czym nam sie wydaje ze jest.
    Czy stwarzając taki system (neo kreacjonizm na miarę Człowieka!) z góry nie manipulujemy danymi?
    Mozemy wprowadzić gotowe dane na których operuje (raczej system zakniety, albo cyklicznie dodawac ilosć zmiennych i “uczyć” ten etap brzmi znajomo) ,albo stworzyć interaktywne środowisko wzajemnych adaptacji ( ale czy to nie po prostu ilościowe rozwinięcie pierwszego bardziej prymitywnego zestawu operacji?) albo będzie wnioskował nie tylko na podstawie danych ale i ich źródeł jaky rozdzielnie, mając w ten sposób wgląd w swoją eteryczną architekturę. (odpowiednik krzemowej anatomii heh)
    Próbuję sobie wyobraźcić równoległe interaktywne wirtualne środowisko dla sztucznego mózgu ( poza faktem ze manipulując ilością zmiennych mozna odwzorowac nasze, ale jakąż to otwiera mozliwość kreacji róznych matrixów! ) totalna badnia, czy my w ogóle istniejemy ?
    Czym ten matrix by się różnił ,poza nieśmiertelnoscią (w sumie mozliwe są mutacje i wirrusy, infekcje sieci, błędy!), brakiem kalectwa ( ale w mózgu zdarzają się aborcje i atrofie, neuron-suicide , odpadające dendryty, i zaniedbane połączenia! ) Pobrzmiewa mi to wszsytko jednym kosmicznym samopodobieństwem, fraktalem. Sztuczny mózg to jednak za mało, żeby wyskoczyć z tego cyklu.

    Reply
  9. animal charity

    Mózg szczura jest jak mózg czlowieka – wystarczy wyrwac chwasta i problem z glowy :P

    Reply

Submit a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Pin It on Pinterest