G factor. Как посчитать мозг

Так уж получилось что я считаю психологию лженаукой. Типа алхимии.
Какие-то обрывочные знания, догадки, спекуляции и наивные, невоспроизводимые эксперименты.

Почти три сотни ученых-психологов под руководством Брайана Носека (Brian Nosek) из Университета Вирджинии (США) повторно провели исследования, о которых докладывалось в 98 научных статьях по психологии. И лишь примерно в 40% случаях удалось получить те же результаты, что в оригинальном исследовании, рассказывают ученые в статье в журнале Science.

А учитывая что до недавнего времени практически вся психология базировалась на двух столпах, бихевиоризме и психоанализе, при том что оба дискредитированы чуть более чем полностью, ситуация выглядит совсем печально. В лучшем случае это не наука, а ремесло, в худшем — мошенничество и наивняк.

Понятно что ломать не строить, художника обидеть может каждый, сперва добейся, и кто я такой, чтобы осуждать уважаемых людей, но со мной согласен например Крис Фрит, профессор нейробиологии, член Британской Академии и вообще реальный мужик (цитата очень длинная, но ценна вся целиком, так что не губи меня Чита).

Как и у всякого другого племени, у ученых есть своя иерархия. Место психологов в этой иерархии — в самом низу. Я обнаружил это на первом курсе университета, где я изучал естественные науки. Нам было объявлено, что студенты колледжа впервые получат возможность в первой части курса естественных наук заниматься психологией. Окрыленный этим известием, я пошел к руководителю нашей группы, чтобы спросить, что ему известно об этой новой возможности. "Да, — ответил он. — Но мне не могло прийти в голову, что кто-то из моих студентов окажется настолько бестолковым, что захочет изучать психологию". Сам он был физиком. Оттого, вероятно, что я был не вполне уверен, что значит "бестолковый", меня это замечание не остановило. Я оставил физику и занялся психологией. С тех пор и до настоящего времени я продолжаю изучать психологию, но я не забыл своего места в научной иерархии. На вечеринках, где собираются ученые, время от времени неизбежно всплывает вопрос: "А чем вы занимаетесь?" — и я склонен дважды подумать, прежде чем отвечать: "Я психолог".

Разумеется, за последние 30 лет в психологии многое изменилось. Мы позаимствовали немало методов и концепций у других дисциплин. Мы изучаем не только поведение, но и мозг. Мы пользуемся компьютерами для анализа своих данных и моделирования психических процессов. На моем университетском бейджике написано не "психолог", а "когнитивный нейробиолог". И вот меня спрашивают: "А чем вы занимаетесь?" Кажется, это новая заведующая отделением физики. К сожалению, мой ответ "Я когнитивный нейробиолог" только отсрочивает развязку. После моих попыток объяснить, в чем, собственно, состоит моя работа, она говорит: "А, так вы психолог!" — с тем характерным выражением лица, в котором я читаю: "Нет бы вам заняться настоящей наукой!". Крис Фрит «Мозг и душа»

К счастью в последние годы, с появлением МРТ и других методов, ученым, занимающимся изучением человеческой психики не обязательно как раньше полагаться на словесные описания того что чувствует испытуемый, а можно все померять и пощупать. Пришло время настоящей науки, которая отправит предыдущие представления о фаллических символах и внутреннем ребенке туда где им самое место — на свалку истории, рядышком с алхимией, теологией и прочими герменевтиками.

И вот о методах и технологиях, которые позволяют Крису Фриту вместо стыдливого «психолог» называть себя гордым словом «нейробиолог» я вам и собираюсь рассказать в этом подцикле.

Сегодня речь пойдет об Human Brain Project.
Вообще HBP это огромнейший европейский проект, в котором участвуют 135 партнерских институтов, сотни ученых из почти трех десятков стран мира. Бюджет проекта определили в 1.6 миллиарда евро и это пока. Со временем наверняка еще добавят.

С такими амбициями и бюджетом естественно хочется всего и сразу, поэтому в проекте выделяют аж одиннадцать подпроектов, начиная от моделирования мозга мыши и до медицины будущего.

Но я вам расскажу про самую ключевую и трудозатратную методику, используемую в проекте. Ту самую, для которой и нужны 135 институтов. Ту самую, которая и обещает нам в конце концов рассказать, как же на самом деле работает наш мозг.

Итак, представьте себе нейрон. Обычный нейрон. Если вы уже прошаренный тип — представьте себе пирамидальный или зеркальный нейрон. Хотя это пока не важно.

источник

У нейрона есть тело клетки и отростки — дендриты и аксоны.
Если объяснить просто, то работает все это примерно так:

1. На синапсах (как бы рецепторах) дендритов (коротких, разветвленных отростков) собираются тормозящие и возбуждающие сигналы поступающие от других нейронов, органов чувств и тд.
2. Как только количество возбуждающих сигналов на дендритах нейрона превышает определенный порог — происходит спайк, типа вспышка, импульс, разряд. Кратковременное колебание потенциала. Если рассуждать в терминах информатики, то нет спайка — у нас 0, пошёл спайк — у нас единица. Причем не может быть пол спайка или слабый спайк. Нет. Мозг в этом плане не аналоговый, а цифровой.
3. Сигнал вызванный спайком по аксонам (длинным отросткам нейрона) уходит к дендритам других нейронов, подавая туда возбуждающий или тормозящий сигнал и все начинается сначала, но теперь уже другие нейроны решают, достаточно они возбуждены для спайка, или еще посмотреть короткометражных немецких фильмов.

И, хотя мозг цифровой, потенциалы для спайка разных нейронов — разные. Синапсы разные. Длина аксонов, количество дендритов. Все разное для каждого нейрона. В этом плане как раз таки полный аналог, а не цифра.

Но если мы возьмем нейрон, тщательно измерим при каком потенциале происходит спайк, с какой силой, на какое расстояние и тд и тп, то у нас получится набор чисел, для которых можно математически подобрать описывающую их функцию. То есть создать уравнение, описывающее деятельность этого нейрона. При каком Х на входе какой У получается на выходе.

А если мы возьмем уравнение одного обсчитанного нейрона и результаты из него подставим в уравнение другого обсчитанного нейрона, у нас получится посчитанная аксо-дендритическая цепь. И теоретически, если мы посчитаем уравнения для всех нейронов входящих в реальную цепь какого-то участка мозга, то мы сможем очень точно смоделировать поведение этой цепи или даже всего этого участка или даже всего мозга.

УРАВНЕНИЕ МОЗГА! Ну не восторг ли?

На всякий случай стоит напомнить что в мозгу человека ориентировочно 86 миллиардов нейронов. И какое-то несчетное количество возможных связей между этими восмьюдесятью шестью миллиардами нейронов. Это число даже больше, чем количество зрителей Дом2. Хотя эти два числа и стремятся друг к другу, причем не за счет того что растет зрительская аудитория шоу, а за счет того что у них при просмотре отмирают нейроны.

Так вот, 135 институтов уже не первый год пашут не покладая рук и все равно пока не оцифровали даже мышь.

Но я надеюсь что стремительное развитие AI последних лет позволит в какой-то момент значительно ускорить процесс и мы получим полную оцифровку человеческого мозга еще при моей жизни.

Ведь были же времена, когда и секвенирование человеческого генома длилось больше десяти лет и стоило больше десяти миллионов долларов. А сейчас только ленивый еще не узнал свою гаплогруппу и генетические риски рака и диабета.
Ах да, у меня же до сих пор неиспользованный набор от 23andme лежит, так что мы даже знаем кто тот ленивый.

На сегодня все, в следующий раз я вам об другом, не менее фантастичном проекте расскажу. Там тоже пока прорыва нет, но все ж лучше чем фрейдизм.

это не работа авангардиста, а симуляция работы кортикальной колонки, взятая тут

А чтобы никогда не тратить время на лженауку — подписывайтесь, читайте статьи из цикла G factor и ставьте ваши лайки