Nevadí rozlúštiť tajomstvá ľudského mozgu. Nová štúdia naznačuje, že neurovedci nemusia mať ani analytické nástroje na pochopenie omnoho jednoduchšej logiky, ktorá poháňa mozog v „Donkey Kong“.
Pri myšlienkovom experimente sa dvaja vedci opýtali: Dokáže neurovedec rozumieť mikroprocesoru? To znamená, že ak niekto považuje ľudský mozog za mimoriadne komplikovaný počítač, mohli by neurovedci uplatniť svoje bežne používané prístupy neurovedy na analýzu jednoduchého počítača?
Ako jednoduché? Rozhodli sa vyskúšať Atari 2600, ktorý bol v roku 1981 najmodernejšou hernou konzolou - s tým, čo bol potom rýchlo pľuzgierovo rýchly mikroprocesor 6502 -, ktorý predstavil svet hrozivej gorile s údermi do hrude, ktorá sa chytila hrudníka. Donkey Kong.
Vedci - Eric Jonas, postdoktorand na Kalifornskej univerzite, Berkeley a Konrad Kording, profesor fyzickej medicíny a rehabilitácie / fyziológie na Severozápadnej univerzite v Chicagu - vybrali Atari 2600 ako svoj „modelový organizmus“, pretože to bolo komplikované natoľko, aby predstavovali analytickú výzvu, ale inžinieri, ktorí ju vytvorili, ju dôkladne zmapovali a pochopili ju úplne.
Aby napodobnili typickú štúdiu mozgu, skúmali pre Atari 2600 tri typy „správania“ vo forme troch rôznych hier: „Donkey Kong“, „Space Invaders“ a „Pitfall!“. Potom použili niektoré metódy analýzy údajov, ktoré sa bežne používajú v neurovede, aby zistili, či tieto metódy odhalia, ako Atari „mozog“ - jeho mikroprocesor - spracováva informácie.
Metódy „odhalili zaujímavú štruktúru“ v mikroprocesore, vedci napísali v článku popisujúcom experiment. „Avšak v prípade procesora poznáme jeho funkciu a štruktúru a naše výsledky zostali dosť krátke na to, čo by sme nazvali uspokojujúce porozumenie“ mozgu Atari.
Výsledky ich experimentu boli dnes publikované (12. januára) v časopise PLOS Computational Biology.
V oblasti neurovedy sa očakáva neočakávané množstvo údajov z nových, veľkých a dobre financovaných výskumných programov, ktoré boli vyvinuté s cieľom porozumieť ľudskej mysli, ako je napríklad výskum mozgu prostredníctvom rozvoja inovatívnych neurotechnológií (BRAIN), Jonas povedal spoločnosti Live Science. Napriek tomu Jonas uviedol, že spochybňuje hodnotu takýchto údajov, ak nie je možné náležite porozumieť výsledkom.
„Ako ľudia, ktorí robia výpočtovú neurovedy, naozaj sa snažíme pochopiť aj pomerne malé údaje, ktoré dnes získavame, čiastočne preto, že nám chýba akákoľvek„ základná pravda “,“ uviedol Jonas. „Ak však ako testovacie lôžko môžu slúžiť rôzne syntetické systémy, ako sú klasické mikroprocesory, možno dosiahneme rýchlejší pokrok.“
Takže je to „koniec hry“ pre súčasné metódy neurovedy?
„Som skutočne veľmi pozitívny z hľadiska pokroku v oblasti neurovedy,“ povedal Kording, ktorý je tiež výskumným pracovníkom rehabilitačného ústavu v Chicagu. „Skutočnosť, že pole je schopné prispieť k nášmu príspevku, vážne ukazuje, že majú aspoň plány na prekonanie problémov, ktoré zdôrazňujeme.“
Kording povedal, že viac ako 80 000 ľudí si prezeralo staršiu verziu papiera na serveri preprint. Mnohým sa to páčilo, povedal, hoci mnohí to tiež nenávideli. Bol však šťastný, že on a Jonas začali dialóg.
Terrence Sejnowski, ktorý riadi Laboratórium výpočtovej neurobiológie v Salkovom inštitúte pre biologické štúdie v San Diegu, povedal spoločnosti Live Science, že oceňuje potrebu výskumných pracovníkov vyvinúť lepší koncepčný rámec na porozumenie nervového spracovania. Sejnowski bol v skutočnosti prvým autorom na papieri za rok 2014 v časopise Nature Neuroscience, ktorý mnohí v tejto oblasti považujú za cestovnú mapu, ako analyzovať obrovské a rozmanité súbory neurovedných údajov, od ktorých sa očakáva, že pochádzajú z výskumných projektov v nadchádzajúce roky.
Nie je však presvedčený, že Atari 2600 je vhodný modelový organizmus na testovanie analytických nástrojov neurovedy.
„Mikroprocesor a mozog sú dva úplne odlišné typy počítačov a nemalo by sa diviť, že na ich analýzu sú potrebné rôzne metódy,“ povedal Sejnowski. „Urobme opačný experiment a analyzuj mozog pomocou metód, ktoré pracujú pre mikroskop, pomocou logického analyzátora. Funguje to skvele v reverznom inžinierskom mikroskope, ale mozog by úplne zlyhal, pretože mozog nie je digitálny čip.“
Mozog je určite skľučujúci druh počítača. A ako neurovedci rozbiehajú svoje tajomstvá, musia sa cítiť trochu ako malý Mario, navždy zápasiaci s prekážkami na ich zdanlivo nekonečnej ceste do neznámych ríš.
