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類腦體

第七十四章:新進(jìn)展#

類腦體 農(nóng)桿菌 2088 2019-09-15 10:00:00

  類腦體的食蟹猴實驗取得新進(jìn)展,是在圣誕夜那天。

  就是在大家表面還在工作、心里卻想著根對象過節(jié)時,“雨云”中心的食蟹猴實驗突然取得了新發(fā)現(xiàn)。

  之前以祁旻的思路把電極連成剛性的芯片插入食蟹猴大腦的做法,的確能夠完成與大鼠類似的記憶傳遞功能。但是在長時連接食蟹猴致其昏迷后,喚醒食蟹猴時則出現(xiàn)了問題。他們發(fā)現(xiàn),食蟹猴在與類腦體連接被提取“記憶”后,如果不進(jìn)行“記憶”回輸,則并不會像大鼠一樣再度清醒而失去“記憶”,而是無論如何都無法被喚醒。而且當(dāng)這兩次連接之間的間隔時間超過兩小時時,食蟹猴即使被再次連接也無法被喚醒,反而從此成為了“植物猴”。

  這讓祁旻意識到,從大鼠到食蟹猴并非是從簡單到復(fù)雜的線性增加,大腦神經(jīng)元數(shù)量的增長到一定程度肯定會產(chǎn)生質(zhì)變。這是個新的突破口,況且倘若她解決不了食蟹猴被連接后就成“植物猴”的問題,文章恐怕也會受到別人的質(zhì)疑。

  那要怎么解決食蟹猴被連接之后若不回連就無法蘇醒的問題呢?祁旻站在超凈間的手術(shù)臺前想了十幾秒,很快就得到了一個簡單的猜想:如果是胼胝體接口的連接導(dǎo)致食蟹猴大腦產(chǎn)生器質(zhì)性的改變所致,那么減少“劑量”是否能夠在一定程度上避免?

  這個“劑量”可以理解為接口的總數(shù),也可以理解為接口的強度。祁旻和周曉姍女士討論了一下,她覺得既然接口本身的結(jié)構(gòu)難以替代,那么減少接口總數(shù)或許可行。

  然而周曉姍女士卻說道:“我覺得可能不是這樣。你看,假如像你說的,從大鼠到食蟹猴神經(jīng)元數(shù)量增加引起質(zhì)變,那么接口作為實際上收集信息的‘信道’,它反映的就是你實際連入類腦體的有效神經(jīng)元數(shù)量。如果減少接口,有效連入數(shù)量就減少了,到時候你可能能得到和大鼠類似的結(jié)果,但卻未必反映里食蟹猴這個數(shù)量級的情況?!?p>  “這……還真是?!逼顣F不禁又問,“那不能減少數(shù)量,可怎么減弱強度?”

  周曉姍女士蹙眉想了想,突然說道:“現(xiàn)在這個接口也不是嚴(yán)格對照單神經(jīng)元的,倘若把它看作是一種信號的組合……那么如果在芯片上做一個高斯變換,可能接收時高分辨率和相對低分辨率信號的差別也不大。”

  由于每個接口本身并非對應(yīng)單個神經(jīng)元的信號,可以視為是多個神經(jīng)元的總和,而將所有接口的接收信號進(jìn)行高斯變換之后,能夠得到神經(jīng)元興奮和抑制的熱點分布,其精度能夠大于接口本身精度。按照信息論的原理,如果有無限個接口,但接口本身因相互存在噪聲干擾而分辨率下降,在理想情況下經(jīng)過同樣高斯變換之后得到的熱點分布應(yīng)該與之前完全相同,并且也恰好等于真實的神經(jīng)元活動分布——如果編碼方式是無損的,則信息本身不會受到影響。

  當(dāng)然,由于他們使用的接口數(shù)量不可能是無限的,因此經(jīng)過高斯變化后得到的熱點分布——恰好也就相當(dāng)于從大腦傳出的信息——肯定會與之前略有不同,但其本質(zhì)也同樣是有損壓縮的傳出大腦信號,應(yīng)當(dāng)與之前并無區(qū)別。

  祁旻明白了:“您是覺得可以做非插入式電極?”

  “非插入式恐怕不行。”周曉姍女士說道,“在保證信號接收的前提下,也得保證信號發(fā)送——或許可以試試不插入顱骨的皮下電極?!?p>  這個想法很簡單,實施起來也比較容易。只是這實驗還是有點兒貴——為此要換一批新的食蟹猴,這可不便宜。

  ——

  不過花的錢還算值得。

  在祁旻和技術(shù)員們改造胼胝體接口芯片通宵到12月26日,并且又連續(xù)進(jìn)行了三天實驗之后,接口強度減弱的食蟹猴實驗終于取得了成功——雖然是部分意義上的。

  使用強度減弱的接口,食蟹猴在長時連接之后倒是不會一睡不醒了,但卻也不再會陷入昏迷狀態(tài)。而且在斷開連接而去做記憶測試時,這些食蟹猴也完全記得之前學(xué)習(xí)過的內(nèi)容,而不像長時連接后進(jìn)行水迷宮的大鼠仿佛“忘了”之前的記憶。

  這樣可以認(rèn)為,通過減弱強度的接口似乎類腦體并不能提取出食蟹猴的記憶。但類腦體中數(shù)據(jù)改變的模式也的確與之前用高強度接口進(jìn)行連接時有某種相似之處。

  祁旻覺得這可能并非是接口強度不合適的問題。通過運行分區(qū)清除類腦體中數(shù)據(jù)的代碼的日志可以看到,使用低強度接口連接食蟹猴大腦時在類腦體中產(chǎn)生得數(shù)據(jù)痕跡,與使用高強度接口時短時間產(chǎn)生的痕跡相仿。然而在某幾次未能及時進(jìn)行數(shù)據(jù)清除時,拖延幾個小時之后,使用高強度接口連接食蟹猴大腦在類腦體中產(chǎn)生的痕跡卻會自發(fā)“擴散”,乃至引起類腦體所有區(qū)域的數(shù)據(jù)漲落。

  這讓人有種奇怪的感覺。就像是……食蟹猴在類腦體里“活”了。

  她突然想到,如果假設(shè)類腦體提取的不是食蟹猴的“工作記憶”,而是“意識”,那么一切就能夠解釋了。

  如果食蟹猴真的有所謂的“意識”——已經(jīng)這么復(fù)雜的靈長類動物恐怕應(yīng)該算有吧?高強度接口的長時連接將食蟹猴的意識導(dǎo)入類腦體,所以倘若短時間內(nèi)不進(jìn)行回傳,食蟹猴的軀體也無法自發(fā)產(chǎn)生新的意識,從而成為“植物猴”。而低強度接口可能并不能將意識完全導(dǎo)入類腦體,因此只是意識與類腦體連接時產(chǎn)生了一些痕跡,自然也就不會導(dǎo)致食蟹猴昏迷。

  那么倘若這種天馬行空的假設(shè)還有點兒道理,該如何解釋超過兩小時后食蟹猴的意識就無法回傳呢?問題大概并不出在食蟹猴的軀體,而可能是由于意識在類腦體這個不同于大腦的結(jié)構(gòu)體中發(fā)生了變化,而不再能夠適配到院線的大腦中?;蛟S這就像原本填滿某種管道的橡皮泥被從管道中抽出,在無約束的環(huán)境中攤開黏連了,就難以再重新塞回管道里。

  這個猜想可謂是頗有野心,但問題是該如何證明呢?

農(nóng)桿菌

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