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神経科学はAtariがどのように機能するかを説明できません
人間の脳を分析するために使用されるツールをドンキーコングを再生するコンピューターチップに適用すると、ハードウェアがどのように機能するかを明らかにできますか？
米国政府のBRAINイニシアチブなどの多くの研究スキームは、細胞と神経回路がどのように組み立てられているかを説明する巨大で詳細なデータセットを構築しようとしています。アルゴリズムを使用してデータを分析することで、科学者が脳の働きを理解するのに役立つことが期待されています。
しかし、そのような種類のデータセットはまだ存在していません。そこで、カリフォルニア大学バークレー校のEric Jonasと、シカゴリハビリテーション研究所およびノースウェスタン大学のKonrad Kordingは、分析ソフトウェアを使用して、より単純なシステムがどのように機能するかを理解できるかどうか疑問に思いました。
彼らは、Apple I、コモドール64、およびAtariビデオゲームシステム内にある象徴的なMOS6502マイクロチップに落ち着きました。脳とは異なり、このシリコンのスラブは人間によって構築され、最後のトランジスタに至るまで完全に理解されています。
研究者たちは、自分たちのソフトウェアがその活動をどれほど正確に記述できるかを見たかったのです。彼らのアイデア：チップにさまざまなゲーム（ドンキーコング、スペースインベーダー、ピットフォールなど、一部のAIによってすでに習得されている）を実行させ、すべてのトランジスタの動作をキャプチャします（毎秒約1.5GBのデータを作成します）。過程の中で）。次に、分析ツールをデータに当てはめて、マイクロチップが実際にどのように機能するかを説明できるかどうかを確認します。
たとえば、彼らはチップの構造（本質的には脳のコネクトームの電子的同等物）を精査できるアルゴリズムを使用して、各領域の機能を確立しました。分析により、異なるトランジスタが異なる役割を果たしていることが判明する可能性がありますが、研究者は次のように書いています の PLOS計算生物学、 結果は、プロセッサが実際にどのように機能するかを理解するのにまだ近づきません。
他の場所では、JonasとKordingがマイクロチップからトランジスタを取り外して、実行中のゲームに何が起こったのかを調べました。これは、脳の一部を取り除く前後の行動を比較する、いわゆる病変研究に類似しています。一部のトランジスタを削除するとゲームの実行が停止しましたが、分析ではその理由を説明できませんでした。
これらの分析やその他の分析では、アプローチは興味深い結果をもたらしましたが、マイクロチップがどのように機能するかを自信を持って説明するには十分な詳細がありませんでした。結果のいくつかは何が起こっているのかについて興味深いヒントを与えますが、ジョナスは説明します、プロセッサの「本当の理解」を構成するものとこれらの技術で私たちが発見できるものとの間のギャップは驚くべきものでした。
チップとブレインはかなり異なることに注意してください。たとえば、シナプスは論理ゲートとは動作が異なり、ブレインはコンピューターのようにソフトウェアとハードウェアを区別しません。それでも、研究者によると、結果は、巨大で詳細なデータセットから脳の理解を確立するためのいくつかの考慮事項を強調しています。
まず、脳の高品質なデータセットをいくつか集めるだけでは、神経プロセスを理解するのに十分ではない可能性があります。第二に、まだ分析する詳細なデータセットがないため、神経科学者は、自分たちのツールが脳の機能を完全に説明していない結果をもたらす可能性があることを認識し続ける必要があります。
神経科学がアタリのしくみを説明できるかどうかという質問については？現時点では、そうではありません。
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