第24章 二十四:意識的腦研究
書名: 酷似一場夢作者名: 鄭洛三本章字?jǐn)?shù): 2101字更新時間: 2020-12-19 01:06:00
晚上易維就來到了老王的研究室,研究室的規(guī)模不大,但是卻是儀器設(shè)備樣樣俱全而且有些還是最尖端的:激光雙轉(zhuǎn)盤共聚焦高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng),小動物活體光學(xué)成像系統(tǒng)等。
“易先生,從我自己說起吧,我是這個工程師,你知道的,我們只是需要輸入指示,通過電腦算法,我們就知道輸出是什么,但是,我們的大腦,在這個輸入與輸出的過程中,究竟做了什么,又用了算法。我們完全不知道,這就是我開始感興趣的”。
“是的,這個東西我們都不知道,可能這是人類開啟認(rèn)知一扇重要的大門”。
“是的,兩年前,我就開始計劃這些實驗,當(dāng)時國外很早之前就有這一類的實驗,我們起初做的很簡單,就是簡單的模仿,以便獲得自己所要的全面的資料以及數(shù)據(jù),而且就實驗難度而言,并不會帶來多大的困難,也是很快就進(jìn)行了通過模擬大腦的方式來實驗的。我們都會知道,大腦意識的產(chǎn)生是通過神經(jīng)元細(xì)胞之間的電信號傳遞產(chǎn)生的。一開始用脫離身體之后培養(yǎng)的大腦細(xì)胞來進(jìn)行神經(jīng)生理學(xué)的研究,參考了國外某某的實驗,在所有的培養(yǎng)皿內(nèi)都加裝了電極陣列,這些電極被用于“傾聽”培養(yǎng)皿內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生的電信號。同時用腦電波記錄儀來記錄大腦細(xì)胞的一系列活動,這種儀器一般也是被用于測量受試病患的大腦活動信號的。
當(dāng)這些神經(jīng)細(xì)胞最初被放置于培養(yǎng)皿的電極環(huán)境之中,它們沒有任何表現(xiàn)。外在的電信號刺激并不能如愿的產(chǎn)生活動的信號。這就表明了整個傳遞不止電信號。
將它們從活體動物,如小鼠的組織中取出并進(jìn)行培養(yǎng)準(zhǔn)備的過程,對這些神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行了重新設(shè)置,使得它們喪失了原來擁有的任何結(jié)構(gòu)屬性。在顯微鏡下,使用延時攝影術(shù),可以清晰地觀察神經(jīng)細(xì)胞觸突的生長,慢慢找到并與周遭的其它神經(jīng)細(xì)胞之間建立起聯(lián)系。這一過程看上去就像是神經(jīng)細(xì)胞正在盲目的四下尋找,但實際上神經(jīng)細(xì)胞在這一過程中會同時釋放化學(xué)信號來幫助引導(dǎo)這種行為。隨著越來越多的細(xì)胞觸突之間建立起聯(lián)系,整個神經(jīng)元體系從電信號上看漸漸表現(xiàn)出生命的特征。相同的過程在我們嬰兒時期的大腦中曾經(jīng)發(fā)生過。事實上,我們的一生之中這一過程都會持續(xù)進(jìn)行,神經(jīng)元觸突的再配置——這是我們學(xué)習(xí)能力和記憶力的來源。
在這些培養(yǎng)過程中,和在我們大腦中發(fā)生的同樣過程所不同的是,科學(xué)家們可以觀察其發(fā)生,并加以干預(yù)。我們可以觀察在電極刺激下發(fā)生的反應(yīng),我們可以嘗試加強(qiáng)某一個電極的強(qiáng)度或者弱化另外的電極強(qiáng)度并觀察相應(yīng)的結(jié)果。
所以第三個實驗就是施加一個電刺激,并持續(xù)2~3分鐘,你會發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)皿中的神經(jīng)元退回到它們的孵化器中了,整個體系中充斥著各種信號,而這些信號的產(chǎn)生與你施加的外來電信號之間似乎關(guān)系并不大。
當(dāng)我們不去照看它們時,我確信它們?nèi)匀皇巧窠?jīng)細(xì)胞,做著它們想做的事。而當(dāng)你在培養(yǎng)人體細(xì)胞時你就會有一種非常奇怪的感覺,因為你會看著這些神經(jīng)細(xì)胞,然后思索:你們在那里面做什么?你們在想什么?!?
“我了解過,國外有神經(jīng)學(xué)家做過這個實驗,這是比較早期的關(guān)于大腦的實驗。”
“是的,我們一開始做的就是模仿,希望能夠從頭開始,避免遺漏,能夠從根本上解決,那時候真的是野心勃勃。后來我們就創(chuàng)建起一個“大腦模擬實驗室”,在這里他們研究將神經(jīng)元與機(jī)器人連接在一起的方法——或者至少是將神經(jīng)元與模擬機(jī)器人連接起來的方法,因為這樣一來便可以讓神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生的信號觸發(fā)真實的動作,并且對其輸入的也將是真實的信號。我們認(rèn)為自我意識并非人類神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)在擁有的屬性,而是源自于一個特殊的機(jī)制,其監(jiān)控人類大腦內(nèi)部正在發(fā)生的事件。我們培養(yǎng)皿中的神經(jīng)元組織還不具備這種意識,但是我們可以將其加入進(jìn)去。我們的計算機(jī)程序可以監(jiān)控組織的運(yùn)動模式,并將信息通過電極傳回給組織。這就模擬了大腦的自我意識機(jī)制。這當(dāng)然是非常低級的自我意識形態(tài),但至少這是一個很好的開端。再后來又做了一個腦機(jī)接口方面的實驗,發(fā)現(xiàn)可以通過控制癱瘓病人的大腦,來模擬觸覺和感覺。比如,病人的某些部位以下已經(jīng)失去知覺,但當(dāng)科學(xué)家刺激了一些東西,病人會有所反應(yīng),并認(rèn)為——這是有人在撓他。這就讓我們更加相信世界實際上就是各種感知。
后來腦機(jī)接口的相關(guān)實驗就不再關(guān)注,因為腦機(jī)接口的研究已經(jīng)有很多機(jī)構(gòu)在鉆研了。但是我們的研究也就只能止于此了,因為這里的機(jī)制完全無法弄清楚,而至于意識究竟是如何產(chǎn)生的還是無法確定。之后這一塊的研究就又開始慢慢偏向于別的領(lǐng)域----機(jī)器智能的研究,這也有加深了對于大腦知識的研究,例如人類智能與機(jī)器智能的區(qū)別研究。
現(xiàn)在的研究方向有一個主要分支就是人工智能,但是其基礎(chǔ)前提還是人類大腦與計算機(jī)之間的研究,例如計算機(jī)是基本用數(shù)字運(yùn)算的,并且每次都以極高的速度執(zhí)行一條或者幾條指令集,而人類大腦結(jié)合的使用數(shù)字和模擬的方法,他它會在模擬區(qū)域使用神經(jīng)遞質(zhì)與相關(guān)機(jī)制來執(zhí)行大部分的計算,所以即使計算機(jī)的運(yùn)算是指數(shù)級的,大腦整體上也是大規(guī)模并行運(yùn)算的,所以多大100萬億次計算同步運(yùn)行。這里面的差別還是很明顯的”。
“是呀,因為大腦就是這樣結(jié)合運(yùn)用數(shù)字與模擬的方法,所以才顯的這是世界更像是感知的世界”。
一時間兩人相對無語,因為對于我們的世界而言,還有很多很多的未知,身處在這個大世界之中,很多事情是沒有什么答案,但是看得出來老王很渴望答案,因為說這些事情的時候,老王顯得十分精神,眼里放光。