یکتکه از مغز بهاندازه دانه خشخاش، حالا یکی از دقیقترین پنجرهها به نحوه کار شبکههای عصبی را در اختیار دانشمندان گذاشته است. پژوهشگران در پروژه MICrONS توانستهاند تنها یک میلیمتر مکعب از قشر بینایی مغز موش را با جزئیات بازسازی کنند؛ قطعهای با حدود ۲۰۰ هزار سلول و بیش از ۵۰۰ میلیون اتصال عصبی.
همشهری آنلاین -یکتا فراهانی: اهمیت نقشه جدید سهبعدی از مغز فقط در شناخت مغز نیست؛ دادههای آن میتوانند به دانشمندان کمک کنند بفهمند مغز چگونه اطلاعات تصویری را پردازش میکند و حتی ایدههای تازهای برای ساخت هوش مصنوعی ایجاد کنند.
یک میلیمتر مکعب؛ اما با نیم میلیارد اتصال
به گزارش Carnegie Mellon University اندازه این نمونه تقریباً باورنکردنی است. دانشمندان فقط بخشی بسیار کوچک از قشر بینایی مغز موش را بررسی کردهاند، اما همین قطعه شامل حدود ۲۰۰ هزار سلول و بیش از ۵۰۰ میلیون اتصال میان آنهاست.
برای ساخت این نقشه، پژوهشگران ابتدا فعالیت نورونها را هنگام مشاهده تصاویر و ویدئوهای مختلف ثبت کردند. سپس همان بخش از بافت مغز با روشهای تصویربرداری بسیار دقیق بررسی شد تا ارتباط میان سلولها بازسازی شود.
نتیجه، نقشهای است که فقط نشان نمیدهد سلولها کجا قرار دارند؛ بلکه تلاش میکند مشخص کند کدام سلول به کدام سلول متصل است و این شبکه چگونه با فعالیت واقعی مغز ارتباط پیدا میکند.
بیشتر بخوانید:
- کودکان عصر هوش مصنوعی | نسلی که باید فکرکردن را یاد بگیرد نه فقط پاسخ گرفتن را
- رد پای یک پیشداوری در مغز | چرا با بعضی افراد راحتتر معاشرت میکنیم؟
- میانبُر عصبی دوگانه میتواند پس از آسیب شدید نخاعی | حرکت و حس را به بیماران بازگرداند
مغز فقط تصویر را نمیبیند؛ آن را تفسیر میکند
یکی از یافتههای جالب این پروژه به نحوه واکنش نورونها به تصاویر مربوط میشود. برخی نورونها به ویژگیهای سادهای مانند جهت یک خط واکنش نسبتاً مشخصی دارند. اما گروه دیگری انعطافپذیرتر هستند و واکنش آنها به زمینه و کل تصویری که میبینند بستگی دارد.
دادههای MICrONS نشان دادهاند برخی نورونها ظاهراً هر دو نوع اطلاعات را با هم ترکیب میکنند؛ یعنی هم یک ویژگی مشخص از تصویر را تشخیص میدهند و هم اطلاعات اطراف آن را در نظر میگیرند. این مسئله میتواند به توضیح یکی از تواناییهای مهم مغز کمک کند: تشخیص اشیا در شرایط مختلف و باوجود تغییرات محیطی.
این نقشه فقط برای دانشمندان نیست
یکی از مهمترین ویژگیهای پروژه این است که دادههای محاسباتی و آناتومیکی آن در اختیار جامعهپژوهشی قرار گرفته است.
این یعنی دانشمندان دیگر مجبور نیستند برای هر سؤال جدید، یک آزمایش کاملاً تازه طراحی کنند. آنها میتوانند همین مجموعه عظیم داده را بررسی کنند و پرسشهای جدیدی درباره ارتباط میان ساختار مغز، فعالیت نورونها و رفتار مطرح کنند.
چنین رویکردی میتواند سرعت پژوهش در نوروساینس را بالا ببرد و به حوزههایی مانند NeuroAI، مدلسازی مغز و طراحی الگوریتمهای جدید یادگیری ماشین کمک کند.
پاسخ بزرگترین سؤالها در کوچکترین نقشه!
شاید جذابترین نکته این پروژه همین تناقض باشد: دانشمندان برای نزدیکشدن به یکی از پیچیدهترین ساختارهای جهان، فعلاً فقط به یکتکه بسیار کوچک از آن نگاه کردهاند.
اما همین تکه کوچک شامل صدها هزار سلول و صدها میلیون ارتباط است و حالا پژوهشگران میتوانند ساختار این شبکه را با فعالیت واقعی نورونها مقایسه کنند.
اگر چنین نقشههایی در آینده برای بخشهای بزرگتر مغز ساخته شوند، ممکن است درک ما از بینایی، یادگیری و حتی نحوه شکلگیری رفتار تغییر کند. از طرف دیگر، همین اطلاعات میتوانند به ساخت نسل جدیدی از مدلهای هوش مصنوعی الهام بدهند؛ مدلهایی که شاید در برخی جنبهها بیشتر شبیه مغز یاد بگیرند تا یک ماشین آماری معمولی.
کد خبر 1059654
-
یک گام جدید برای کشف نحوه دیدن و فکرکردن مغز با نقشهبرداری از ۲۰۰ هزار سلول مغزی
-
حملات سایبری پیشرفته به امارات
-
پیکر سوخته حمیدرضا رجبزاده اطراف تهران کشف شد
-
اخراج بالاتر از ۲۰ ساله ها از خیابان ها + اینفوگرافیک
-
خیلی ها دلشان میخواست ما استعفا بدهیم و برویم و آن ها راحت شوند!
-
نتانیاهو: ایران به کشورهای منطقه حمله میکند، اما به اسرائیل نه؛ ممکن است به ما هم حمله کند …!
-
پایان هولناک یک جدایی | قتل ۳نفر و خودکشی شوهر عصبانی
-
به این پرسپولیسی تذکر دادم ادبیاتش را درست کند | بزرگتر از رضاییان هم رفته اتفاقی نیفتاده است
-
هوش مصنوعی محتاج تنگه هرمز + اینفوگرافیک
-
پیشنهاد بیسابقه به ایران برای بازگشایی تنگه هرمز | پیروزی بزرگ تهران در نبرد تنگه هرمز
-
حزبالله: فورا اقدام کنید | واکنش شدیداللحن به گستاخی اخیر اسرائیل
-
نباید در دام نتانیاهو بیفتیم | تأمین جنگندههای اف-۳۵ برای ترکیه و غنیسازی اورانیوم در عربستان شکست ماست
-
گزینه اول نقل و انتقالات: من را به پرسپولیس بفروشید | لژیونری که دیگر به تمرین تیمش نرفت
-
دو لانچر اس-۴۰۰ را زدیم؛ ببینید
-
من را برگردانید استقلال؛ نمیخواهم دردسر ایجاد کنم
-
زمان حمله ایران به اوکراین مشخص شد؟ + ویدئو | تهدید بقایی؛ جبران نکنند خودمان جبران خواهیم کرد
-
مسی و مارادونا؟ آنها حتی انسان خوبی هم نیستند چه برسد به بهترین تاریخ | دو بازیکن از آنها بالاترند
-
پیغام تارتار: گزینه من را بخرید و بازیکن پرسپولیس را بفروشید | خرید مهم سرخها در آستانه نهایی شدن
-
قابهای دیدنی از اجرای ژاله صامتی و دخترش در ماهی رها
-
مغز مصنوعی ساختیم | یک موفقیت بزرگ علمی برای ایران
-
رمزگذاری حافظه کوتاه مدت در مغز
-
تحولی در درک پیچیدگیهای مغز با فناوریهای نوین | از نقشهبرداری مغز تا درمانهای نوین آلزایمر و اوتیسم
-
یادگیری یکزبان سخت تنها در چند ثانیه! | کشف اولین تمدن دیجیتالی در سلولهای خاکستری
-
مغز انسان را از این زاویه هرگز ندیدهاید! + عکس
-
پشت پرده انتخابهای روزمره ما | همراهی تکتک سلولها با یک هماهنگی بیصدا