Не забувайте розгадувати таємниці людського мозку. Нове дослідження дозволяє припустити, що нейрознавці можуть навіть не мати аналітичних інструментів, щоб зрозуміти куди простішу логіку, яка рухає «мозком» у «Donkey Kong».
У продуманому експерименті два дослідники задали питання: Чи міг би нейрознавець зрозуміти мікропроцесор? Тобто, якщо можна вважати мозок людини надзвичайно складним комп'ютером, чи могли б неврологи вживати широко використовувані підходи нейрознавства для аналізу простого комп’ютера?
Як просто? Вони вирішили спробувати Atari 2600, який у 1981 році був найсучаснішою ігровою консоллю - з тодішнім блискавично швидким мікропроцесором 6502 - який познайомив світ із грізною, битою грудьми, кулею, що хапала горлицю з назвою Donkey Kong.
Дослідники - Ерік Джонас, докторантура Каліфорнійського університету, Берклі та Конрад Кордінг, професор фізичної медицини та реабілітації / фізіології в Північно-Західному університеті в Чикаго, вибрали Atari 2600 як "модельний організм", оскільки це було складно достатньо для того, щоб подати аналітичний виклик, але інженери, які його створили, склали його чітко і повністю зрозуміли.
Щоб наслідувати типове дослідження мозку, вони вивчили три типи "поведінки" для Atari 2600 у вигляді трьох різних ігор: "Donkey Kong", "Space Invaders" та "Pitfall!" Потім вони застосували деякі методи аналізу даних, які зазвичай використовуються в нейронауці, щоб побачити, чи виявлять ці методи, як "мозок" Атарі - його мікропроцесор - обробляє інформацію.
Методи "виявили цікаву структуру" всередині мікропроцесора, писали дослідники у статті, що описував експеримент. "Однак, що стосується процесора, ми знаємо його функцію та структуру, і наші результати були набагато меншими від того, що ми би назвали задовольняючим розумінням" мозку Atari.
Результати їх експерименту були опубліковані сьогодні (12 січня) у журналі PLOS Computational Biology.
Поле нейрознавства очікує невдоволення даних новими, великими та добре фінансуються науково-дослідними програмами, розробленими для розуміння людського розуму, як ініціатива «Мозкові дослідження за допомогою просування інноваційних нейротехнологій» (BRAIN), сказав Йонас Live Science. І все ж Йонас сказав, що він ставить під сумнів цінність таких даних, якщо результати неможливо правильно зрозуміти.
"Оскільки люди, що займаються обчислювальною нейронаукою, ми дійсно боремося, щоб зрозуміти навіть порівняно невеликі дані, які ми сьогодні отримуємо, частково тому, що нам бракує будь-якої" основної істини ", - сказав Йонас. "Але якщо різні синтетичні системи, такі як класичні мікропроцесори, можуть служити пробним шаром, можливо, ми можемо швидше прогресувати".
Отже, це "гра над" сучасними методами нейронауки?
"Я насправді дуже позитивно ставлюсь до прогресу нейронауки", - сказав Кордінг, який також є науковим співробітником Інституту реабілітації в Чикаго. "Те, що поле здатне серйозно сприймати наш внесок, свідчить про те, що вони принаймні мають плани подолати проблеми, які ми виділяємо".
Кордінг зазначив, що більше 80 000 людей переглядали більш ранню версію документа на сервері переддруку. Багато хто любив це, сказав він, хоча багато хто теж його ненавидів. Але він був щасливий, що він і Йонас розпочали діалог.
Терренс Сейновський, який керує лабораторією обчислювальної нейробіології при Інституті біологічних досліджень Саль-Дієго в Сан-Дієго, заявив Live Science, що він цінує необхідність дослідників розробити кращу концептуальну основу для розуміння нейронної обробки. Справді, Сейновський був першим автором статті 2014 року в журналі Nature Neuroscience, яку багато хто з цих організацій вважає дорожньою картою для аналізу масивних та різноманітних наборів даних нейронаук, які, як очікується, будуть надходити з дослідницьких проектів у найближчі роки.
Але він не впевнений, що Atari 2600 є підходящим модельним організмом для перевірки аналітичних інструментів нейронауки.
"Мікропроцесор і мозок - це два абсолютно різних типи комп'ютерів, і не слід дивуватися, що для їх аналізу потрібні різні методи", - сказав Сейновський. "Давайте зробимо зворотний експеримент і проаналізуємо мозок, використовуючи методи, що працюють для мікросхем, використовуючи логічний аналізатор. Це чудово працює в мікросхемі зворотної інженерії, але повністю не вдається з мозком, оскільки мозок не є цифровим чіпом".
Безумовно, мозок - це грізний вид комп'ютера. І коли неврологи розгадують її таємниці, вони повинні відчувати себе як маленький Маріо, вічно бореться з перешкодами у своєму, здавалося б, нескінченному шляху в невідомі царини.
