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'Donkey Kong' zerschmettert Neurowissenschaftler im Gedankenversuch

2018-05-14 0
   
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résuméGutschrift: Nicescene / Shutterstock.com Egal, die Geheimnisse des menschlichen Gehirns zu entschlüsseln. Eine neue Studie legt nahe, dass Neurowissenschaftler nicht einmal die analytischen Werkzeuge haben, um die weit einfachere Logik zu verstehen,
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'Donkey Kong' zerschmettert Neurowissenschaftler im Gedankenversuch

'Donkey Kong' zerschmettert Neurowissenschaftler im Gedankenversuch



Gutschrift: Nicescene / Shutterstock.com

Egal, die Geheimnisse des menschlichen Gehirns zu entschlüsseln. Eine neue Studie legt nahe, dass Neurowissenschaftler nicht einmal die analytischen Werkzeuge haben, um die weit einfachere Logik zu verstehen, die das "Gehirn" in "Donkey Kong" antreibt.

In einem Gedankenexperiment stellten zwei Forscher die Frage: Könnte ein Neurowissenschaftler einen Mikroprozessor verstehen? Das heißt, wenn man bedenkt, dass das menschliche Gehirn ein extrem komplizierter Computer ist, könnten Neurowissenschaftler ihre weit verbreiteten Neurowissenschaften anwenden, um einen einfachen Computer zu analysieren?

Wie einfach? Sie beschlossen, den Atari 2600 auszuprobieren, der im Jahre 1981 eine hochmoderne Spielkonsole war - mit dem damals noch blasenschnellen 6502 Mikroprozessor -, der die Welt dem bedrohlichen, krönenden, morgendlichen Schlangengorilla vorstellte Donkey Kong [Top-10-Mysterien des Geistes]

Die Forscher - Eric Jonas, ein Postdoktorand an der Universität von Kalifornien, Berkeley und Konrad Kording, ein Professor für Physikalische Medizin und Rehabilitation / Physiologie an der Northwestern University in Chicago - entschieden sich für den Atari 2600 als "Modellorganismus", weil er kompliziert war Genug, um eine analytische Herausforderung zu präsentieren, doch die Ingenieure, die es erstellt haben, hatten es gründlich abgebildet und vollständig verstanden.

Um eine typische Hirnstudie nachzuahmen, untersuchten sie drei Arten von "Verhaltensweisen" für die Atari 2600 in Form von drei verschiedenen Spielen: "Donkey Kong", "Space Invaders" und "Pitfall!" Sie verwendeten dann einige der Datenanalysemethoden, die häufig in der Neurowissenschaft verwendet werden, um zu sehen, ob diese Methoden zeigen würden, wie das Atari "Gehirn" - sein Mikroprozessor - Informationen verarbeitet. [10 Dinge, die Sie nicht über das Gehirn wissen]

Die Methoden zeigten "interessante Struktur" innerhalb des Mikroprozessors, schrieben die Forscher in dem Papier, das das Experiment beschreibt. "Im Fall des Prozessors kennen wir seine Funktion und Struktur und unsere Ergebnisse blieben weit hinter dem, was wir ein befriedigendes Verständnis des Atari-Gehirns nennen würden.

Die Ergebnisse ihres Experiments wurden heute (12. Januar) in der Zeitschrift PLOS Computational Biology veröffentlicht.

Das Gebiet der Neurowissenschaften erwartet einen Datenfluss aus neuen, großen und gut finanzierten Forschungsprogrammen, die entwickelt wurden, um den menschlichen Geist zu verstehen, wie die Gehirnforschung durch innovative Innovative Neurotechnologien (BRAIN) Initiative, sagte Jonas Live Science. Doch Jonas sagte, er frage den Wert solcher Daten, wenn die Ergebnisse nicht richtig verstanden werden können.

"Als Leute, die rechnerische Neurowissenschaften machen, kämpfen wir wirklich darum, auch die vergleichsweise kleinen Daten, die wir heute erwerben, sinnvoll zu machen, teils weil wir irgendeine Art von Grundwahrheit vermissen", sagte Jonas. "Aber wenn verschiedene synthetische Systeme wie klassische Mikroprozessoren als Prüfstand dienen können, können wir vielleicht schneller Fortschritte machen."

Also, es ist "Spiel vorbei" für die neurowissenschaftlichen Methoden?

"Ich bin wirklich sehr positiv über den Fortschritt in der Neurowissenschaft", sagte Kording, der auch ein Forscher am Rehabilitation Institute of Chicago ist. "Die Tatsache, dass das Feld in der Lage ist, unseren Beitrag ernst zu nehmen, zeigt, dass sie zumindest Pläne haben, die von uns hervorgehobenen Probleme zu überwinden."

Kording sagte, dass mehr als 80.000 Menschen eine frühere Version des Papiers auf einem Preprint-Server. Viele haben es geliebt, sagte er, obwohl viele es auch haßten. Aber er freute sich, dass er und Jonas einen Dialog begonnen haben.

Terrence Sejnowski, der das Computational Neurobiology Laboratory am Salk Institute for Biological Studies in San Diego leitet, erklärte Live Science, dass er die Notwendigkeit für Forscher schätze, ein besseres konzeptionelles Framework für das Verständnis neuronaler Prozesse zu entwickeln. Tatsächlich war Sejnowski der erste Autor auf einer Zeitung aus dem Jahr 2014 in der Zeitschrift Nature Neuroscience, die viele in diesem Bereich als ein Wegweiser für die Analyse der massiven und vielfältigen Neurowissenschaftsdaten, die aus Forschungsprojekten im Rahmen von Forschungsprojekten kommen sollen, sind Kommenden Jahren.

Aber er ist nicht davon überzeugt, dass der Atari 2600 ein geeigneter Modellorganismus ist, um die Analysewerkzeuge der Neurowissenschaft zu testen.

"Der Mikroprozessor und das Gehirn sind zwei völlig verschiedene Arten von Computern, und man sollte nicht überrascht sein, dass verschiedene Methoden benötigt werden, um sie zu analysieren", sagte Sejnowski. "Lassen Sie uns das umgekehrte Experiment und analysieren Sie das Gehirn mit Methoden, die für micros [oder Mikrochips], mit einem Logik-Analysator arbeiten.Dies funktioniert gut in Reverse-Engineering micros aber würde vollständig mit dem Gehirn, weil das Gehirn nicht ein digitales Chip."

Um sicher zu sein, ist das Gehirn eine gewaltige Art von Computer. Und da Neurowissenschaftler ihre Geheimnisse enträtseln müssen, müssen sie sich ein wenig wie Mario fühlen, für immer kämpfende Hindernisse in ihrer scheinbar endlosen Reise in unbekannte Reiche.

Folgen Sie Christopher Wanjek @wanjek für tägliche Tweets auf Gesundheit und Wissenschaft mit einem humorvollen Rand. Wanjek ist Autor von "Food at Work" und "Bad Medicine". Seine Säule, Bad Medicine , erscheint regelmäßig auf Live Science.

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