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498888王中王对话诺奖得主莫索尔:脑机芯片无法修复回忆警惕AI伦
发布时间:2019-10-31        浏览次数:        
 

  “将人工智能应用于神经科学领域可以帮助人们更高效地处理数据、理解大脑的工作模式,但同时应警惕人工智能与脑机科学的风险。”10月29日,2014年诺贝尔诺贝尔生理或医学奖得主、挪威科学家爱德华莫索尔(Edvard Moser)与梅-布莉特莫索尔(May‐Britt Moser)在第二届世界顶尖科学家论坛期间接受了澎湃新闻记者()的采访,针对眼下大热的人工智能和神经科学的结合,他们作出了上述表述。

  2014年,爱德华莫索尔、梅-布莉特莫索尔以及美国科学家约翰欧基夫(John OKeefe)获得诺贝尔奖生理学或医学奖,以奖励他们在“发现了大脑中形成定位系统的细胞”方面所做的贡献。

  2000年左右,也就是在欧基夫发现位置细胞(place cell)30年之后,彼时还是夫妇的爱德华莫索尔、梅-布莉特莫索尔在海马体附近的内嗅皮层中发现了一种与导航有关的细胞,即网格细胞(grid cell)。小鼠通过网格细胞在大脑中形成了坐标系,就像一个微小的全球定位系统(GPS)一样,使精确定位和路径导航成为了可能。

  人工智能的发展的大热带来了一系列研究领域与之交叉,其中一大热门就是神经科学和脑科学。

  梅-布莉特莫索尔表示,脑机芯片与神经技术已经被应用于人类大脑,但从认知层面来看,芯片可能能够制造新记忆,却无法修补旧的记忆,“如果你失去了童年记忆,你无法通过植入芯片找回来”。

  梅解释道,大脑中隐藏的信息与数据极其丰富,芯片可以与新细胞建立联系,为大脑制造新的记忆,但却无法修复细胞,也不知道该“同哪些细胞对话”,无法找回丢失的记忆。

  在当天下午举行的世界顶尖科学家青年论坛的桌布论坛上,梅-布莉特莫索尔在桌布上同样写下了她对人工智能的一个有趣的提问:人工智能是否能研究人工智能,并告诉我们它们如何思考?

  梅-布莉特莫索尔生动地表示,“如果有一个人疯了,我们可以治好他,或者至少可以控制他;但如果一台人工智能的机器疯了,我们将无计可施。”

  爱德华莫索尔着重提到了人工智能的伦理问题, “我们应该决定用它做什么、不做什么”。爱德华认为,人工智能有很多优势,可以分析处理大量神经科学中的数据,但要关注风险,防止滥用。

  另外,当被问及他们发现的神经细胞网格细胞以及擅长研究的大脑GPS系统对阿尔茨海默症等其他脑疾病的研究是否有帮助时,爱德华莫索尔表示,大脑的导航系统是其认知系统的一部分,“当我们对大脑的认知系统有更多研究的时候,我们就能更好地理解精神类疾病、更好地预防和治愈它们。”他认为,依靠人工智能与机器学习,我们将能找到一些规律来确定病人是否患阿尔茨海默症。

  爱德华莫索尔、梅-布莉特莫索尔的“成名作”是发现了一种特定的具有导航功能的大脑细胞,它们相互协调合作,帮助大脑衡量位置与环境。

  他们用小鼠进行实验:记录下小鼠的活动路线,同时监测其大脑活动。爱德华莫索尔、梅-布莉特莫索尔发现,小鼠大脑内嗅皮层的特定神经细胞只在它们经过特定地点时忽然活跃起来,细胞的反应节点形成六边形样式,所以他们称这种神经细胞为网格细胞。

  这些网格细胞为大脑提供了相当于纬度和经度的“坐标”,它们与位于大脑海马区的位置细胞一起形成了大脑的内在GPS。

  爱德华莫索尔还表示,他们的研究室正在进一步实现同时监控很多网格细胞的活动,他们发现,网格细胞总是形成一些特定的模式,即使是动物在睡眠中时,它们负责“导航”的大脑细胞也在一直活动,这表明网格细胞的活动是动物固有的、无法改变的、同时是较独立的,这也表示一些动物在这方面的编码来自其大脑自身,而非外界的信息输入。

  梅-布莉特莫索尔补充称,同时监控研究多个网格细胞的意义在于理解多种细胞之间如何合作、合作的原则以及它们带给彼此的影响,进而探索理解大脑与人类行为之间的关系。

  在采访的最后,498888王中王,谈及实验过程中与中国科研团队的合作,爱德华莫索尔表示,他们的实验室在监控多个网格细胞时,与北京大学开展了合作。这对诺奖得主在实验中使用了北京大学研发的新一代微型显微镜。

  这款神经科学家的“神器”即是中国自主研发的“微型双光子显微成像系统”。这款微型化可佩戴式双光子荧光显微镜仅2.2克,由北京大学分子医学研究所程和平院士牵头的多学科交叉研发团队历时三年多研制成功,曾入选“2017年度中国科学十大进展”。

  这款显微镜在国际上首次记录了悬尾、跳台、社交等自然行为条件下,小鼠大脑神经元和神经突触活动的高速高分辨图像。在动物自然行为条件下,实现长时程观察神经突触、神经元、神经网络、多脑区等多尺度、多层次动态信息处理,这样,不仅可以“看得见”大脑学习、记忆、决策、思维的过程,还将为可视化研究自闭症、阿尔茨海默病、癫痫等脑疾病的神经机制发挥重要作用。该技术被认为将建立起今后脑科学研究的新范式。

  2017年10月,爱德华莫索尔曾专程访问北大微型化双光子显微镜跨学科联合实验室,他对微型化双光子显微镜给予了很高赞誉,称其将为神经科学研究,特别是他研究的大脑空间定位神经系统提供一个“革命性”的新工具。