'Donkey Kong' Smashes Neurowetenschappers In Gedachte-Experiment

{h1}

De moderne neurowetenschap is nogal onbekwaam in het decoderen van de werking van de atari 2600-console, vindt een nieuwe studie.

Laat maar eens de mysteries van het menselijk brein ontrafelen. Een nieuwe studie suggereert dat neurowetenschappers misschien niet eens de analytische hulpmiddelen hebben om de veel eenvoudigere logica te begrijpen die het 'brein' in 'Donkey Kong' aandrijft.

In een gedachte-experiment stelden twee onderzoekers de vraag: zou een neurowetenschapper een microprocessor kunnen begrijpen? Dat wil zeggen, als men het menselijk brein beschouwt als een uiterst gecompliceerde computer, kunnen neurowetenschappers dan hun veel gebruikte neurowetenschappelijke benaderingen toepassen om een ​​eenvoudige computer te analyseren?

Hoe eenvoudig? Ze besloten om de Atari 2600 uit te proberen, die in 1981 een ultramoderne gameconsole was - met wat toen een verbluffend snelle 6502-microprocessor was - die de wereld introduceerde voor de dreigende, op de borst kloppende, jonk-grijpende gorilla genaamd Donkey Kong. [Top 10 Mysteries of the Mind]

De onderzoekers - Eric Jonas, een postdoctoraal fellow aan de Universiteit van Californië, Berkeley, en Konrad Kording, een professor in de fysische geneeskunde en revalidatie / fysiologie aan de Northwestern University in Chicago - kozen de Atari 2600 als hun "modelorganisme" omdat het gecompliceerd was genoeg om een ​​analytische uitdaging te bieden, maar de ingenieurs die het hadden gemaakt, hadden het grondig in kaart gebracht en begrepen het volledig.

Om een ​​typisch hersenonderzoek na te bootsen, onderzochten ze drie soorten 'gedrag' voor de Atari 2600 in de vorm van drie verschillende spellen: 'Donkey Kong', 'Space Invaders' en 'Pitfall!' Vervolgens pasten ze enkele van de data-analysemethoden toe die in de neurowetenschap vaak worden gebruikt om te zien of die methoden zouden onthullen hoe de Atari "hersenen" - de microprocessor ervan - informatie verwerken. [10 dingen die je niet wist over de hersenen]

De methoden openbaarden "interessante structuur" binnen de microprocessor, schreven de onderzoekers in de paper die het experiment beschrijft. "In het geval van de processor weten we echter de functie en de structuur ervan, en onze resultaten bleven ver achter bij wat we een bevredigend begrip" van het Atari-brein zouden noemen.

De resultaten van hun experiment werden vandaag gepubliceerd (12 januari) in het tijdschrift PLOS Computational Biology.

Het veld van de neurowetenschap verwacht een meevaller aan gegevens van nieuwe, grote en goed gefinancierde onderzoeksprogramma's die zijn ontwikkeld om de menselijke geest te begrijpen, zoals het onderzoek naar hersenonderzoek door het bevorderen van innovatieve neurotechnologieën (BRAIN), vertelde Jonas aan WordsSideKick.com. Toch zei Jonas dat hij de waarde van dergelijke gegevens betwijfelt als de resultaten niet goed begrepen kunnen worden.

"Als mensen die computationele neurowetenschappen volgen, hebben we moeite om zelfs de relatief kleine gegevens die we tegenwoordig verzamelen, te begrijpen, deels omdat we elke soort 'grondwaarheid' missen," zei Jonas. "Maar als verschillende synthetische systemen, zoals klassieke microprocessors, als testbed kunnen dienen, kunnen we misschien sneller vooruitgang boeken."

Dus, het is "game-over" voor de huidige methoden van neurowetenschap?

"Ik ben eigenlijk heel positief over de vooruitgang in de neurowetenschappen", zei Kording, die ook onderzoekswetenschapper is aan het Rehabilitation Institute of Chicago. "Het feit dat het veld onze bijdrage serieus kan nemen, toont aan dat ze op zijn minst plannen hebben om de problemen die we benadrukken te overwinnen."

Kording zei dat meer dan 80.000 mensen een eerdere versie van het document op een preprint-server bekeken. Velen vonden het geweldig, zei hij, hoewel velen het ook haatten. Maar hij was blij dat hij en Jonas een dialoog begonnen.

Terrence Sejnowski, die het Computational Neurobiology Laboratory aanstuurt aan het Salk Institute for Biological Studies in San Diego, vertelde WordsSideKick.com dat hij het op prijs stelt dat onderzoekers een beter conceptueel kader moeten ontwikkelen voor een beter begrip van neurale verwerking. Inderdaad, Sejnowski was de eerste auteur van een paper uit 2014 in het tijdschrift Nature Neuroscience, waarvan velen in het veld beschouwen als een routekaart voor het analyseren van de enorme en diverse sets neurowetenschapsgegevens die naar verwachting zullen voortkomen uit onderzoeksprojecten in de komende jaren.

Maar hij is er niet van overtuigd dat de Atari 2600 een geschikt modelorganisme is voor het testen van de analytische hulpmiddelen van de neurowetenschappen.

"De microprocessor en de hersenen zijn twee totaal verschillende soorten computers, en je zou niet verbaasd moeten zijn dat verschillende methoden nodig zijn om ze te analyseren," zei Sejnowski. "Laten we het omgekeerde experiment doen en de hersenen analyseren met behulp van methoden die werken voor micros [of, microchips], met behulp van een logische analysator.Dit werkt uitstekend in reverse-engineering micros, maar zou volledig falen met de hersenen omdat de hersenen geen digitale vorm hebben chip."

Om zeker te zijn, het brein is een ontmoedigend soort computer. En terwijl neurowetenschappers zich bezig gaan houden met het ontrafelen van de mysteries, moeten ze zich een beetje als de kleine Mario voelen, voor altijd vechten met obstakels in hun schijnbaar eindeloze reis naar onbekende sferen.

Volg Christopher Wanjek @wanjek voor dagelijkse tweets over gezondheid en wetenschap met een humoristische voorsprong. Wanjek is de auteur van 'Food at Work' en 'Bad Medicine'. Zijn column, Bad Medicine, verschijnt regelmatig op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com