Wśród wielu odkryć i przełomów w zeszłym roku, było zadziwiająco dużo tych związanych z mózgiem. Tytuł notki wynika z braku weny w moim własnym mózgu. Zdecydowanie nie oznacza to jakiegoś nagłego zwrotu – na taką ilość postępów składają się poprzednie lata badań, rozwój technik obrazowania struktury mózgu, rozwój technologii data mining’u i nie sądzę by w 2013 postępy w rozgryzaniu ludzkiego umysłu miały zwolnić.
W większości zestawień poświęconych sukcesom naukowym pojawiają się dwie informacje. Bohaterką pierwszej jest Cathy Hutchinson, która po tym jak zaimplantowano jej bezpośredni interface mózg-maszyna, nauczyła się sprawnie posługiwać robotycznym ramieniem (linki do wszystkich wspominanych informacji na dole notki). Drugą było cofnięcie symptomów autyzmu u myszy. Nie będę wchodził w detale, powiem tylko, że do „cofania symptomów” zawsze warto podchodzić z pewną rezerwą. Stwierdziłbym wręcz, że rezerwa powinna być tym większa, iż mówimy o cofaniu symptomów u myszy, nie u człowieka i były to symptomy sztucznie indukowane, a nie powstałe w sposób naturalny. Jednak samego osiągnięcia nie można lekceważyć, a wyniki są bardzo zachęcające. Warto podkreślić, że te badania nie wzięły się znikąd.
Wcześniej w 2012 dokonaliśmy sporego przełomu w rozumieniu autyzmu. Naukowcy z Uniwersytetu Bazylejskiego nie tylko zidentyfikowali fizjologiczny aspekt choroby, ale też stwierdzili, że niedobór neuroliginy-3 może być odwracalny. Jest to dla mnie bardziej fascynujące od trochę mniej znanego przełomu – wyleczenia objawów (przypominam o wątpliwościach z poprzedniego akapitu) Alzheimera u myszy. O ile leczenie tej drugiej choroby przywróciłoby nam osobę, którą powoli tracimy, autyzm jest przypadłością niejako definiującą człowieka – jego zachowania i reakcje. „Wyleczony” człowiek, będzie jakby zupełnie nową osobą. Co więcej, z tego co mi wiadomo, istnieje ograniczone „okno czasowe”, w którym człowiek jest zdolny nauczyć się mowy i innych umiejętności. Czy w ciężkich przypadkach wyleczenie w późniejszym wieku pomoże?
Ogromne postępy dokonały się w obszarze rozumienia tego, jak funkcjonuje ludzka pamięć. Na przełomie września i października zespoły z Pensylwanii, Kalifornii i Wiednia dokonały dużych odkryć tłumaczących fizjologię formowania pamięci długotrwałej, w tym procesu przekształcania tej krótkotrwałej w długotrwałą. W tym samym czasie neurolodzy z Ohio stworzyli pamięć krótkotrwałą w wyizolowanej tkance mózgowej. Udało się sprawić by fragment szczurzego mózgu stworzył wspomnienia dwóch typów - nie jestem specem, ale najprawdopodobniej mowa o pamięci deklaratywnej (nazwy, miejsca, wydarzenia) i niedeklaratywnej (jak wykonywać czynności).
Do czego prowadzi zrozumienie tego jak działa mózg? Badania sugerują możliwość „matriksowego” wgrywania wspomnień i umiejętności poprzez stymulację kory wzrokowej (bezinwazyjną, za pomocą fMRI). Dodajmy do tego „szczurzego Johnny’ego Mnemonica” z 2011 roku – implant, który pozwalał włączyć i wyłączyć pewne wspomnienia u gryzonia. To jednak dopiero przyszłość. Jednak już dzisiaj pod okiem DARPA snajperzy noszą nieinwazyjne elektrody, symulujące mózg w czasie treningu. Skraca to znacznie czas szkolenia, poprawiając wyniki obiektów testowych.
Jeśli komuś jeszcze mało, to niech poczyta o nicieniu, którego zachowanie kontrolowali Waszyngtońscy naukowcy za pomocą laserów. Zwierzę to posiada zaledwie 302 neurony, przez co dużo łatwiej zrozumieć działanie jego układu nerwowego. Pobudzając precyzyjnie wybrane neurony można dokładnie decydować o ruchu zwierzęcia, lub „wmówić mu”, że w pobliżu znajduje się pokarm.
W ogromnym uogólnieniu można powiedzieć, że na zrozumienie funkcjonowania mózgu składają się dwie rzeczy. Mapowanie, obrazowanie i analizowanie tych istniejących, oraz modele, które skutecznie przewidują ich funkcjonowanie. Przełom w tej pierwszej dziedzinie zafundował nam uniwersytet Harwarda. Wyniesiony na nowy poziom rezonans magnetyczny ujawnia zadziwiająco harmonijną i „poukładaną” strukturę prostopadłych połączeń. Nowa technologia pokazuje, podobieństwa w różnych skalach pomiędzy ludźmi i naczelnymi. Jednocześnie w tym roku Blue Brain Project, nazywany neurologicznym Wielkim Zderzaczem Hadronów, odniósł spektakularny sukces, poprawnie przewidując połączenia między neuronami. BBP ma na celu stworzenie wirtualnego mózgu, który symulowałby ten ssaczy do poziomu pojedynczego neuronu.
Na koniec chciałbym podejść do tematu od drugiej strony. W 2011 komputer Watson wygrał w teleturnieju Jeopardy, rywalizując z najlepszymi graczami. Musiał w tym celu rozumieć i interpretować pytania zadawane przez prowadzącego a następnie poprawnie formułować odpowiedzi. W tym celu analizował ogromne ilości informacji (np. pełną treść Wikipedii) w swojej czteroterabajtowej pamięci (nie był podłączony do sieci w czasie turnieju). Innymi słowy był w stanie znaleźć i „zrozumieć” dane zapisane w naturalnym ludzkim języku.
Po tym sukcesie trafił na Columbia University by tam pomagać w diagnostyce. By poprawić jego umiejętności zrozumienia naturalnego języka naukowcy postanowili poza suchym językiem wystawić go na ten potoczny. Zdecydowano, że Watson zapozna się z miejskim słownikiem slangu. Pożałowano tej decyzji, gdy na pytania pracowników Watson zaczął odpowiadać „gówno prawda”. Ostatecznie słownik slangu został usunięty z pamięci Watsona. Nie wiemy czy pracownicy Columbia University budzą się po nocach śniąc o zemście sztucznej inteligencji za wypranie jej mózgu.
Ale to już przeszłość. Co czeka nas w 2013 i kolejnych latach?
Linki:
Cathy Hutchinson i jej robotyczna ręka
Leczenie symptomów autyzmu u myszy
Odkrycie przyczyn autyzmu i stwierdzenie jego uleczalności
Leczenie Alzheimera u myszy
Pamięć długotrwała (Pensylwania)
Pamięć długotrwała (Kalifornia)
Pamięć długotrwała (Wiedeń)
Pamięć in vitro
Szczurzy Johnny Mnemonic
“Mandżurski” nicień
Poukładany mózg
Sukces Blue Brain Project
Naukowcy czyszczą pamięć Watson
Obrazki: Daily Mail, Mój komentarz: „If you’re gonna build artificial brain, why not do it with some style?”
PS. Miłym gościom bloga, przypominam, że od teraz notki można nie tylko lubić, ale i wykopywać.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz