腦機介面 |「中國腦計劃」:向最後的前沿進發

2022年09月29日21:48:18 科學 1862

腦機介面 |「中國腦計劃」:向最後的前沿進發 - 天天要聞


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在很長的歷史時期,我們都以為是心在操縱著我們人類的思維!歷史上也有很多「心」學理論。


其中最著名的莫過於王陽明先生,而致良知則是王陽明先生心學的核心。


在小編第一次學習到王陽明先生的理論的時候,沒有思考什麼高深的問題!而是思考為什麼是「心」學理論而不是「腦」學理論呢?


現在小編在CCTV-2《對話的節目中找到了答案,我們一起來看看吧!


腦機介面 |「中國腦計劃」:向最後的前沿進發 - 天天要聞

來源:央視網2022年08月13日 22:33


大腦是人類智慧的集結,是已知宇宙當中最複雜的產物。


人類對其的認知很少也很晚,但是我們也在努力的認識我們的大腦。


中科院腦科學與智能技術卓越創新中心學術主任蒲慕明院士海南大學校長駱清銘院士中科院自動化所所長徐波研究員連線交流,共同討論腦科學的「進化」之路與人工智慧之間的應用。


人腦有近1000億個神經元和100萬億個聯接,是科學上最大的謎團與挑戰之一。


腦科學的進步將會給人類帶來一系列的福利,同時也將對人工智慧等前言科技的發展提供進一步的技術支持。


因此,腦科學被看做是最能誕生革命性變化的領域。對於這個領域,各個國家都啟動了大型的腦科學計劃。而在去年,我國醞釀多年的「中國腦計劃」正式啟動。中國的腦科學又將會有怎樣的發展呢?


1

中國腦科學經歷的發展?

二十一世紀初(1999年),蒲慕明院士來到中科院建立了神經科學研究所,開始投入做基礎研究,主要的目標就是提高我們科研水平,使我們能夠達到國際水平。


目前,我們國家的腦科學水平屬於跟跑階段,我們要達到並跑,甚至在有些領域要領跑


目前我們屬於第三梯隊,要從第三梯隊進入到第一梯隊。在這個過程中,我們中國的腦科學家們也誕生了很多腦科學的研究成果。例如,在非靈長類的研究中,中國是有做出顯示性的工作。


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2

中國的腦計劃是什麼?

中國腦計劃」這個計劃包括三個方向,一是認知功能的神經基礎原理的研究,這也是主體。


另外兩個是應用方向,一是腦疾病的診斷與治療,針對的是社會面臨的重大的腦疾病,它的早期診斷,然後做干預手段的研發、藥物的研發等等。


另外一個叫做腦機智能技術,其包括兩個內容,一是腦機介面,即大腦跟機器之間的聯繫,如何用大腦的信息來控制機器,如何用外界的信息來調控大腦的活動;


二是類腦研究,也就是人工智慧的理論研究,下一代人工智慧需要的各種機器學習的演算法,類腦研究的硬體加上類腦研究的軟體就是未來智能系統,包括智能機器人。


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3

為什麼這樣設計?

我們的原則是有所為,有所不為。主要是抓重要領域。我們主要基礎研究為主體。應用研究也不能放下,應用當然也是同樣的重要。


在中國腦計劃的底端,還有個「全腦介觀神經聯接圖譜、國際大科學計劃」這是個什麼樣的計劃呢?首先我們要解釋一下介觀的概念,才能更加清楚其中的作用。

介觀是能夠分辨我們神經細胞的圖譜,我們要看清楚哪一類神經細胞跟哪一類神經細胞有聯接,這個聯接的圖譜要畫出來,也就是大腦全景線路圖,而且這個路線圖要介觀層面才有用。


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4

腦地圖繪製的難點

駱清銘院士向我們解釋道:我們要想理解這個難度,首先我們清楚的了解腦內的神經元到底長什麼樣?


了解了單個神經元,我們還要完整的畫出感興趣的這些神經元的聯接,也就是特定的神經元及其之間的網路


我們在繪製的時候必須得是完整的,除此之外,我們還得畫出這個聯接是怎樣的聯接,就像我們的水路、陸路之間的連接。而我們人類的大腦裡面有860億個神經元。


把人腦的所有神經細胞的測序完成的主要目的是要鑒定有多少類型的神經元,不一定要做860億,也許做到1億神經元的時候已經足以鑒定有多少類型了,更重要的是所有神經元類型的空間分布也能夠搞清楚。


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5

腦圖譜繪製意味著什麼?

腦疾病佔據的社會負擔是30%,圖譜種類很多,假如我們有了結構圖譜,有些腦疾病,假如也做出它的結構,發現這個疾病有些聯接是沒有的或者太多了,我們就會知道為什麼會出現這些腦疾病。


圖譜裡面還有細胞圖譜和聯接圖譜,可能在疾病中,哪些種類細胞死亡,我們可以從這圖譜裡面就可以得到,聯接圖譜就可以知道哪些環路出現了問題。


6

哪些腦疾病將會率先被攻克?

抑鬱症和自閉症的干預手段有可能會有突破,該領域研發速度很快。不光只是藥物的治療,包括物理、生理、心理的調控手段,這些手段對於治療自閉症和抑鬱可能會有較快的發展。


7

腦科學VS人工智慧

徐波研究員向我們闡述了人工智慧更多的是一種數據化的結果,它的學習是封閉的,做不到自主化的學習


目前人工智慧相對於人類的認知功能來說,是極其初級的。


那要想人工智慧有所突破,構建一個人工智慧「腦世界」的模型可以使得人工智慧進一步的發展,而腦科學的研究恰恰就可以幫助人工智慧。


人腦的聯接是可以生成的,會長出新的聯接,有的聯接會消失。


這些聯接是動態的,而人工網路裡面的聯接都是固定的。


這種簡單的原理都將會對人工智慧產生極大的影響。而腦科學對於下一代人工智慧將會有所啟發。


而下一代的人工智慧也會有以下幾個特點,第一個就是低功耗的。人工智慧現在所用的模型來自於三十年前的神經科學的研究成果。


在學習方法上面主要是基於誤差反傳的一個數學的最優化的方法,該方法最大的缺點就是能量消耗非常大,而我們人類大腦能耗在20瓦左右,如果將它移植到人工智慧裡面來顯得尤其迫切。


第二個就是具有自主學習能力。主要是在認知能力上面要達到一個新的水準。


最後也是最重要的一點就是要讓機器跟人在價值觀上實現人機協同,讓機器表現出符合我們人類價值觀的能力,給產業帶來根本性的變革。


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8

理想與現實的距離?

有很大的想像空間,但是進展可能沒有那麼快!


那腦機介面的目的是什麼?


讀取大腦裡面的信息。但是我們目前對於大腦的整個結構和功能理解還是非常的粗淺,所以還是很難真正的讀取信息。


讀取信息不準確,我們也就很難用這些信息來進行控制器件。目前,只是用大量的演算法來擬合操控這些器件,還不能說這信息就非常的準確。


9

腦科學,最想向世界解釋什麼?

同理心,到底是怎麼產生的?如何通過環境的影響來改變我們的同理心共情心。


好啦!今天小編的介紹就到此結束啦!


你從中找到了是「心」學理論還是「腦」學理論了嗎?希望對大家有所幫助,感興趣的小夥伴可以點擊「閱讀原文」獲取觀看視頻的方式哦~

參考資料:


視頻《「中國腦計劃」:向最後的前沿進發》鏈接:

https://tv.cctv.com/2022/08/13/VIDEcwUUS15vpkImbzwa4jLm220813.shtml


註:文中圖片源自網路,如有侵權,可聯繫我們刪除。


內容 | 叮叮

排版 | 叮叮

校對 | Ting Zhang 喵姐姐姐

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