macroevolution: (anomalocaris)
macroevolution ([personal profile] macroevolution) wrote2013-03-02 01:02 pm

Искусственная телепатия

По-моему, это прекрасно.
Крысе А вживляют в мозг микрочип, регистрирующий активность нейронов моторной коры (M1; это задний край лобной доли). Информация передается в компьютер, трансформируется каким-то хитрым образом, по интернету передается другому компьютеру, который пересылает эту информацию на микрочип, вживленный в мозг крысе Б. Этот второй микрочип стимулирует нейроны моторной коры крысы Б в соответствии с тем, как они работают в мозгу крысы А.

Крыса А должна выбрать и нажать один из двух рычагов - тот, над которым загорится лампочка. У крысы Б нет подсказок в виде лампочек: она должна выбрать правильный рычаг только на основе той информации о "мыслях" крысы А, которую она получает через свой микрочип. Если крыса Б делает правильный выбор, награду получают обе крысы: первая за то, что "правильно подумала", правильно передала информацию, вторая - за то, что правильно поняла.

Крысы постепенно обучаются совместной деятельности, учатся правильно передавать и принимать сигнал - и у них получается!

Такие же эксперименты - и тоже успешные - проведены с сенсорной корой (передний край теменной доли). В этом случае передается и принимается информация не о движениях крысы, а о том, что крыса чувствует (вибриссами) - и надо принять решение в зависимости от этих ощущений. И тоже получается!
В одном из экспериментов одна крыса находилась в США, а другая - в Бразилии.
Авторы пишут, что можно соединить в единую "телепатически связанную" систему не двух, а нескольких крыс, и тогда, по идее, должно получиться еще круче: в перспективе - вплоть до создания биокомпьютеров и искусственных разумов.

Источник:
Pais-Vieira et al., 2013. A Brain-to-Brain Interface for Real-Time Sharing of Sensorimotor Information.  статья в открытом доступе!


srep01319-f1

Arrows represent the flow of information from the encoder to the decoder rat. In the motor task, the encoder rat has to identify a visual stimulus, signaled by an LED (red circle) (светодиодик), and then press one of two levers to receive a small water reward. Meanwhile, M1 (моторная кора) neural activity is recorded from the encoder rat and transmitted to the decoder animal, by comparing the pattern of the encoder's M1 to a template trial (previously built with the firing rate average of a trial sample). The difference between the number of spikes in a given trial and the template trial is used to calculate a Zscore. The Zscore is then converted, through a sigmoid function centered on the mean of the template trial, into an ICMS (интракортикальная микростимуляция) pattern. Thus, the microstimulation patterns varied in real time, according to the number of spikes recorded from the encoder rat's M1, on a trial by trial basis. Once microstimulation is delivered to the M1 cortex of the decoder rat, this animal has to select the same lever pressed by the encoder. Notice that the correct lever to press is cued only by the pattern of the decoder's M1 microstimulation. If the decoder rat pressed the correct lever, both rats were rewarded. Thus, when the information transfer between the brains of the two rats was successful, the encoder rat received an additional reward that served as positive reinforcement.

[identity profile] kean2006.livejournal.com 2013-03-02 05:00 pm (UTC)(link)
Да конечно... Но вопрос - образуется ли общая рефлекторная дуга, соединяющая нейроны обеих крыс, частью которой можно считать технологический интерфейс? Или есть только две различные рефлекторные дуги у каждой из крыс, а сигнал передаваемый техническим интерфейсом несёт минимум информации – просто как удар током более сильный или менее сильный. И как, тут уже заметили, можно было бы заменить чип в мозгу на электрод в лапе. Или, иначе: воспринимает мозг крысы №2 чип как другие нейроны или только как раздражитель?

[identity profile] eovin2.livejournal.com 2013-03-02 06:04 pm (UTC)(link)
Мне кажется, это больше вопрос терминологии, нежели объективной реальности.Воспринимает ли мозг сигнал со зрительного нерва как сигнал с нейрона или как разражитель? Очевидно, и то и другое. Да любой отдельно взятый нейрон воспринимает сигнал с соседнего нейрона, как раздражитель, по большому счету. Так что как договоримся, так и будет.

[identity profile] bbzhukov.livejournal.com 2013-03-02 10:30 pm (UTC)(link)
Да нет, тут дело совсем не в этом. Вот, допустим, крыса А увидела лампочку над правым рычагом и нажала его. Соответствующий сигнал пошел крысе Б. Так вот вопрос стоит так: воспринимает ли крыса Б это сразу как сигнал "нажать правый рычаг"? Или она может только отличать "правый" сигнал от "левого", а их соответствие рычагам выясняет на собственном опыте?

В последнем случае полученный результат действительно мало чем отличается от опытов Павлова. И уж точно не заслуживает поднятого шума.

[identity profile] eovin2.livejournal.com 2013-03-03 09:23 am (UTC)(link)
воспринимает ли крыса Б это сразу как сигнал "нажать правый рычаг"?
Нет, там же написано, что она постепенно обучалась действовать нужным образом.

[identity profile] bbzhukov.livejournal.com 2013-03-03 10:25 am (UTC)(link)
Вот то-то и оно. То есть это действительно самое обычное научение, только с очень необычным сигналом. Так что [livejournal.com profile] shultz_flory, [livejournal.com profile] gineer, [livejournal.com profile] kean2006, [livejournal.com profile] v_s_c, [livejournal.com profile] dims12 и [livejournal.com profile] pharmazevt правы.

[identity profile] eovin2.livejournal.com 2013-03-04 12:34 am (UTC)(link)
Зато грантодатели будут в восторге, и наверное, что-нибудь дадут:)

[identity profile] bbzhukov.livejournal.com 2013-03-04 03:50 pm (UTC)(link)
Ну так ради чего такие вещи делаются-то? Именно ради этого.

Невольно вспоминается старая байка про некоего бельгийца. Он сидел на тротуаре, у ног его лежала перевернутая шляпа и табличка. Надпись на табличке гласила: "Мне на хрен не нужны ваши деньги. Вы будете последними идиотами, если бросите их в эту шляпу".

[identity profile] eovin2.livejournal.com 2013-03-04 05:56 pm (UTC)(link)
ы

[identity profile] kean2006.livejournal.com 2013-03-03 03:44 am (UTC)(link)
Простите, мне не нравится этот конформизм «как договоримся, так и будет». С точки зрения субъектов, это тривиально, но истина от этого не станет такой, как мы договоримся. И мне кажется, что тут мы слишком огрубляем действительность. Хотя я понимаю, что это метод науки (огрублять реальность, чтобы создавать описываемую модель – и ничего против метода я иметь не могу), но я против того, чтобы признать «отдельно взятый нейрон воспринимает сигнал с соседнего нейрона, как (ТОЛЬКО) раздражитель». Слишком грубо. Если нейронам крысы №2 «всё-равно, от кого получать сигнал, от других нейронов или от микросхемы» - это означает, что мы сделали замену нейрону. А значит, принципиально можем смоделировать живой мозг, заменив каждый нейрон на силиконовую микросхему. А значит, подтверждаем миф о перезаписывании сознания и прочую чушь о бессмертии, с которой я не согласен.

Не хотел этого писать, так как я – не биолог и не считаю себя вправе выступать здесь категорично, но Вы меня заставили. Я всё-таки утверждаю, что в этом эксперименте, не технический интерфейс заменил нейронную цепь рефлекторной дуги (утверждение А), а, наоборот, живой мозг крысы №1 стал частью технической системы, которая модулирует информационный сигнал для крысы №2 (утверждение В). Утверждаю, что у крысы №2 создаётся своя отдельная рефлекторная дуга, которая распознаёт сигналы, посылаемые через чип в мозг как внешние (как лампочка в опытах Павлова, только там свет действует через глаз и зрительные участки мозга), и крыса №2 заново учится по этим опытам находить кормушку (то бишь никакой телепатии). Таким образом, я утверждаю, что научная ценность опыта аналогична опытам Павлова.

Утверждение А говорит о том, что мы создали новую сложность (технический интерфейс подобный живой нейронной сети). Утверждение Б, наоборот, что мы редуцировали сложную нейронную сеть до простой технической (мы могли бы посылать крысе №2 любой бинарный сигнал и без эффектного вскрытия черепной коробки, и она бы научилась находить кормушку).
Но я НЕ утверждаю, что такая передача сложного сигнала от нейрона к нейрону невозможна техническими способами вообще. Я не знаю о существовании ограничений на это. Поэтому изначально и задал критерий такой передачи (телепатии) – «когда с первого раза будет выполнено правильное действие в новых незнакомых условиях без долгого предварительного обучения методом проб и ошибок.»

[identity profile] eovin2.livejournal.com 2013-03-03 09:31 am (UTC)(link)
я против того, чтобы признать «отдельно взятый нейрон воспринимает сигнал с соседнего нейрона, как (ТОЛЬКО) раздражитель».

А как же он его, по-вашему, воспринимает?

Я всё-таки утверждаю, что в этом эксперименте, не технический интерфейс заменил нейронную цепь рефлекторной дуги (утверждение А), а, наоборот, живой мозг крысы №1 стал частью технической системы, которая модулирует информационный сигнал для крысы №2 (утверждение В).
Что совой об пень, что пнем об сову (с) Зависит только от точки зрения.

Утверждаю, что у крысы №2 создаётся своя отдельная рефлекторная дуга, которая распознаёт сигналы, посылаемые через чип в мозг как внешние (как лампочка в опытах Павлова, только там свет действует через глаз и зрительные участки мозга), и крыса №2 заново учится по этим опытам находить кормушку (то бишь никакой телепатии).
Так обратного, вроде, никто и не утверждал. В посте просто описание опыта, не более. А интерпретировать уж каждый волен, как его душеньке угодно.