یک گام جدید برای کشف نحوه دیدن و فکرکردن مغز با نقشه برداری از 200 هزار سلول مغزی

به گزارش سرویس علم و فناوری خبر ناب به نقل از همشهری - یکتا فراهانی: اهمیت نقشه جدید سه بعدی از مغز فقط در شناخت مغز نیست؛ داده های آن می توانند به دانشمندان کمک کنند بفهمند مغز چگونه اطلاعات تصویری را پردازش می کند و حتی ایده های تازه ای برای ساخت هوش مصنوعی ایجاد کنند.

یک میلی متر مکعب؛ اما با نیم میلیارد اتصال

به گزارش Carnegie Mellon University اندازه این نمونه تقریباً باورنکردنی است. دانشمندان فقط بخشی بسیار کوچک از قشر بینایی مغز موش را بررسی کرده اند، اما همین قطعه شامل حدود ۲۰۰ هزار سلول و بیش از ۵۰۰ میلیون اتصال میان آنهاست.

برای ساخت این نقشه، پژوهشگران ابتدا فعالیت نورون ها را هنگام مشاهده تصاویر و ویدئوهای مختلف ثبت کردند. سپس همان بخش از بافت مغز با روش های تصویربرداری بسیار دقیق بررسی شد تا ارتباط میان سلول ها بازسازی شود.

مغز فقط تصویر را نمی بیند؛ آن را تفسیر می کند

یکی از یافته های جالب این پروژه به نحوه واکنش نورون ها به تصاویر مربوط می شود. برخی نورون ها به ویژگی های ساده ای مانند جهت یک خط واکنش نسبتاً مشخصی دارند. اما گروه دیگری انعطاف پذیرتر هستند و واکنش آنها به زمینه و کل تصویری که می بینند بستگی دارد.

داده های MICrONS نشان داده اند برخی نورون ها ظاهراً هر دو نوع اطلاعات را با هم ترکیب می کنند؛ یعنی هم یک ویژگی مشخص از تصویر را تشخیص می دهند و هم اطلاعات اطراف آن را در نظر می گیرند. این مسئله می تواند به توضیح یکی از توانایی های مهم مغز کمک کند: تشخیص اشیا در شرایط مختلف و باوجود تغییرات محیطی.

این نقشه فقط برای دانشمندان نیست

یکی از مهم ترین ویژگی های پروژه این است که داده های محاسباتی و آناتومیکی آن در اختیار جامعه پژوهشی قرار گرفته است.

این یعنی دانشمندان دیگر مجبور نیستند برای هر سؤال جدید، یک آزمایش کاملاً تازه طراحی کنند. آنها می توانند همین مجموعه عظیم داده را بررسی کنند و پرسش های جدیدی درباره ارتباط میان ساختار مغز، فعالیت نورون ها و رفتار مطرح کنند.

چنین رویکردی می تواند سرعت پژوهش در نوروساینس را بالا ببرد و به حوزه هایی مانند NeuroAI، مدل سازی مغز و طراحی الگوریتم های جدید یادگیری ماشین کمک کند.

پاسخ بزرگ ترین سؤال ها در کوچک ترین نقشه!

شاید جذاب ترین نکته این پروژه همین تناقض باشد: دانشمندان برای نزدیک شدن به یکی از پیچیده ترین ساختارهای جهان، فعلاً فقط به یک تکه بسیار کوچک از آن نگاه کرده اند.

اما همین تکه کوچک شامل صدها هزار سلول و صدها میلیون ارتباط است و حالا پژوهشگران می توانند ساختار این شبکه را با فعالیت واقعی نورون ها مقایسه کنند.

اگر چنین نقشه هایی در آینده برای بخش های بزرگ تر مغز ساخته شوند، ممکن است درک ما از بینایی، یادگیری و حتی نحوه شکل گیری رفتار تغییر کند. از طرف دیگر، همین اطلاعات می توانند به ساخت نسل جدیدی از مدل های هوش مصنوعی الهام بدهند؛ مدل هایی که شاید در برخی جنبه ها بیشتر شبیه مغز یاد بگیرند تا یک ماشین آماری معمولی.

این خبر توسط سایت همشهری آنلاین منتشر شده و خبر ناب صرفا آن را به اشتراک گذاشته است.

منبع : همشهری آنلاین