Šī ir pusmiljarda savienojumu karte nelielā peles smadzeņu daļā

Visi institūti





Neirozinātnieki ir izlaiduši visdetalizētāko zīdītāju smadzeņu 3D karti, kas jebkad ir izveidota no dzīvnieka, kura smadzeņu arhitektūra ir ļoti līdzīga mūsu - peles.

karte un pamatā esošā datu kopa, kas tagad ir brīvi pieejami sabiedrībai , attēlo vairāk nekā 200 000 neironu un pusmiljardu neironu savienojumu, kas atrodas peles smadzeņu kubā, kas nav lielāks par smilšu graudu.

Jaunais pētījums ir daļa no Mašīna Intel no kortikālo tīklu (MICRONS) programmas , kas cer uzlabot nākamās paaudzes mašīnmācības algoritmus, apgriežot smadzeņu garozu — to smadzeņu daļu, kas zīdītājiem ir atbildīga par augstākām funkcijām, piemēram, plānošanu un spriešanu. Pētnieku konsorcijs, kuru vadīja grupas no Alena institūta, Beiloras Medicīnas koledžas un Prinstonas universitātes, apkopoja datus.



Daži cilvēki domā, ka, iespējams, cilvēka intelekta pamatnoslēpumi ir meklējami garozas izpētē, saka H. Sebastians Seungs , Prinstonas datorzinātņu un neirozinātņu profesors un MICrONS vadošais zinātnieks. Tāpēc neirozinātnē tā ir bijusi tik noslēpumaina, krāšņa tēma. Zinātniekiem uzzinot vairāk par smadzenēm, viņu atklājumi varētu radīt cilvēciskāku AI.

Kartes izveide bija piecu gadu projekts ar trim posmiem. Pirmais bija veikt mērījumus par to, ko peles smadzenes darīja, kad dzīvnieks bija dzīvs. Tas radīja vairāk nekā 70 000 aktīvo smadzeņu šūnu attēlu, kad pele apstrādāja vizuālo informāciju. Pēc tam MICrONS pētnieki izgrieza nelielu smadzeņu gabalu un sagrieza to vairāk nekā 25 000 īpaši plānās daļās. Pēc tam viņi izmantoja elektronu mikroskopiju, lai uzņemtu vairāk nekā 150 miljonus augstas izšķirtspējas attēlu no šiem gabaliem.

Moonshot centieni beidzot izdomāt smadzenes

AI ir tikai brīvi veidots pēc smadzenēm. Tātad, ko darīt, ja vēlaties to izdarīt pareizi? Jums būtu jādara tas, kas līdz šim bija neiespējams: kartējiet, kas patiesībā notiek neironos un nervu šķiedrās.



Iepriekšējās elektroinstalācijas shēmās, kā attēli ir zināmi, ir kartēti savienojumi augļu mušiņa un cilvēka smadzenes. Viens no iemesliem, kāpēc MICrONS ir tik labi uzņemts, ir tas, ka datu kopai ir potenciāls uzlabot zinātnieku izpratni par smadzenēm un, iespējams, palīdzēt viņiem ārstēt smadzeņu darbības traucējumus.

Venkatešs Mērtijs, Hārvardas universitātes molekulārās un šūnu bioloģijas profesors, kurš pēta peļu nervu aktivitāti, bet nebija iesaistīts pētījumā, saka, ka projekts sniedz viņam un citiem zinātniekiem skatu no putna lidojuma uz atsevišķu neironu mijiedarbību, piedāvājot izcili augstas izšķirtspējas iesaldēšanu. kadra attēlu, kuru viņi var tuvināt.

R. Klejs Reids , Alena institūta vecākais pētnieks un vēl viens MICrONS projekta vadošais zinātnieks, saka, ka pirms programmas izpētes pabeigšanas viņš būtu domājis, ka šāda līmeņa rekonstrukcija nav iespējama.



Reids saka, ka ar mašīnmācīšanos process, kurā smadzeņu divdimensiju elektroinstalācijas shēmas tiek pārvērstas trīsdimensiju modeļos, ir kļuvis eksponenciāli labāks. Viņš saka, ka tā ir smieklīga ļoti vecas jomas un jaunas pieejas kombinācija.

Reids salīdzināja jaunos attēlus ar pirmajām cilvēka genoma kartēm, jo ​​tie sniedz pamatzināšanas citiem, ko izmantot. Viņš paredz, ka tie palīdz citiem redzēt struktūras un attiecības smadzenēs, kas iepriekš bija neredzamas.

Es to daudzējādā ziņā uzskatu par sākumu, saka Reids. Šos datus un šīs ar AI darbināmās rekonstrukcijas var izmantot ikviens, kam ir interneta pieslēgums un dators, lai uzdotu neparastu jautājumu klāstu par smadzenēm.



paslēpties