Блуждающий нерв. Страница 6
3230
@dtulinov
Исследования мозга, нейротехнологии, генная инженерия и др. смежные темы -- что происходит в этой области. Ссылки на научные источники.
-
Блуждающий нерв
А вы тоже обратили внимание? Вот она, реклама здорового человека. Теперь и на футболе. Понятия не имел, что такое BYJU'S. Оказалось, компания из Индии, оценка стоимости 22 $ млрд. Обучает школьников через онлайн приложение. С ноября 2022 года глобальный амбассадор BYJU'S — Лионель Месси. 
-
Блуждающий нерв
Сновидения могут содержать предсказания будущих событий, считает Сью Ллевелин из Манчестерского университета. Без всякой мистики. Быстрый сон (R.E.M.) — это время поиска отдаленных ассоциаций. Мозг выявляет скрытые, неочевидные закономерности в прожитом опыте. Те, что не видны при бодрствовании из-за активности префронтальной коры, которая слишком подавляет блуждание ума. По этим паттернам мозг строит прогноз, минуя сознание. Когда сон сбывается, мы удивляемся, но лишь потому, что сознание неочевидных связей не замечает. Однако же мозг их уловил, предсказание случилось не на пустом месте. Сью полагает, что многое из нашего поведения может определяться бессознательными ассоциациями, созданными во сне. То есть у R.E.M.-сна есть явная адаптивная функция. Она помогала выживать древним предкам, особенно если предположить, что они мыслили образами. — статья Ллевелин в Frontiers — ее Editorial к топику Cognition During Sleep — и популярное эссе в Aeon Заодно см. гипотезу мэтров Аллана Хобсона и Карла Фристона о том, что сновидения усиливают способность мозга моделировать мир: Virtual reality and consciousness inference in dreaming. -
Блуждающий нерв
Джейкоб Андреас из Language & Intelligence @ MIT доказывает, что LLMs в узком смысле проявляют убеждения, намерения и агентность. Он это остроумно аргументирует, хотя и сразу признает, что его статья не более чем спекуляция. Но повод задуматься есть. В рассуждениях он близок к взгляду Агуэра-и-Аркас из Google AI; правда, на него не ссылается, а жаль. Они смотрят в одну сторону. Тред из твиттера, где Андреас кратко поясняет за статью. Сама статья: Language Models as Agent Models 
-
Реклама
-
Блуждающий нерв
Люди — изначально интуитивные дуалисты, то есть склонны явно или неявно рассматривать разум как нечто отдельное от тела. Айрис Берент, когнитивный психолог из Northeastern University, считает, что эта интуиция тесно увязана с развитием у людей «теории разума», которая помогает нам понимать, что думают и чувствуют другие. Она, Берент, проверила свою идею на аутистах — у них «теория разума» слабее. Оказалось, что аутисты менее склонны разделять разум и тело, то есть они больше физикалисты. Похоже, наша вера в привидений, в загробную жизнь и даже отношение к психическому здоровью (в отличие от физического) — все это следствие того, что мы социальны и хорошо считываем эмоции и мотивы других людей. Об этом исследовании статья ее группы в PNAS. Короткое эссе Берент в Nautilus. Сразу вспомнил исследование о том, что многие люди воспринимают вегетативных пациентов более мертвыми, чем реально мертвых. -
Блуждающий нерв
Вышли сразу две работы о модуляции мозга, где людям просто светят в голову и получают улучшение функций. Не инвазивно. В одной пациенты смотрят на мерцающие светодиоды, и это уменьшает патологии у больных Альцгеймером — GENUS. В другой луч ближнего инфракрасного направляют в префронтальную кору сквозь кость черепа (см. картинку), и это улучшает зрительную рабочую память — tPBM. 🗞 Gamma frequency sensory stimulation in mild probable Alzheimer’s dementia patients | PLoS One (GENUS) 🗞 Transcranial photobiomodulation enhances visual working memory capacity in humans | Science Advances (tPBM) Про эти методы я неоднократно писал в телеграме: 1, 2, 3, 4, 5, 6, поэтому подробности уж опущу. Круто, что GENUS захватывает не только сенсорные зоны коры, но и отдаленные области, такие как прямая извилина, миндалевидное тело, даже гиппокамп. 
-
Блуждающий нерв
⬆️⬆️⬆️ В этом медицинском журнале публикуют много занятных эпизодов, будто вышедших из под пера Оливера Сакса. Вроде таких: 🗞 “Split-day syndrome”, a patient [...] who lives two days in the span of one 🗞 A human calculator: a case report of a 27-year-old male with hypercalculia 🗞 The neurologist who could not stop rhyming and rapping и тому подобные. Почему ‘странные’ случаи стоят внимания? Потому что они открывают работу нервной системы с той стороны, что не видна в усреднениях. Здесь статистические хвосты важны. Повторю, что ранее сказал в жж, описывая другой неврологический кейс: В науках о жизни речь всегда о выборке, чем она больше, тем надежнее вывод. Так мы копим знания — знания о среднем. Но фокус сложных систем в том, что часть свойств они проявляют в редких, особых условиях. А без них вы не поймете систему глубоко, не построите фундаментальную теорию. — Цените аномалии. Случай CG -
Блуждающий нерв
”This looks like a movie”: a case report of post-surgical amnesia Странный случай амнезии описывают испанские врачи. Мужчине сделали операцию на сердце, и он, очнувшись, забыл всю свою жизнь до операции. Не мог вспомнить события, не узнавал ни родных, ни знаменитостей на фото, ни песен. Не мог объяснить, что такое баклажан, поезд, конверт, губная гармошка, жираф, пианино и прочие вещи. Словно никогда не знал про них. Зато все, что происходило в дни после операции, помнил хорошо. Процедурная память также сохранилась. Медики решили, что во время кардиохирургии как-то пострадал мозг, возможно, из-за гипоксии. И они так бы и остались с этой версией, но случилось неожиданное. Спустя месяц, уже находясь дома, пациент заснул на несколько минут и, проснувшись, словно обнаружил себя в дне накануне операции. А амнезия куда-то улетучилась. Семья была в недоумении, стали расспрашивать его о прошлом, проверяя, и он прекрасно все помнил. Нейропсихологи затем провели те же тесты, что и раньше, когда он был в амнезии, и на этот раз мужчина легко справился с заданиями. Словом, ретроградная память как сперва внезапно исчезла, так и вернулась. Они в статье размышляют, что же это было, и признаются, что, видимо, нарушения ткани мозга тут не при чем. Причины, как они полагают, лежат в психике (психогенная амнезия). Если врачи правы, то здесь мы видим, какой мощью регуляции обладают механизмы психического — например, имитируя органическое поражение, отключать и включать отдельные виды памяти. Не то чтобы это было новостью, но пример очень выпуклый. Да еще и с аллюзией на сериал «Разделение». -
Блуждающий нерв
Сергей Шишкин привел ссылку на обзор лекции Дэвида Чалмерса, которую тот прочел 28.11 на NeurIPS, крупнейшей конференции по искусственному интеллекту. Название лекции “Are Large Language Models Sentient?” отсылает к казусу Блейка Лемойна, отладчика Google, который «прославился» этим летом, заявив, что языковая модель LaMDA как раз таки sentient. Немного дополню. Видео выступления на NeurIPS нет, зато в YT есть запись той же лекции, ее Чалмерс прочел в New York University в октябре этого года. По сути, он изучает вопрос, может ли LLM быть субъектом. В 2022-м такую возможность уже обсуждают всерьез, в т.ч. ведущие эксперты в ИИ (напр. раз и два). Полагаю, что внутри спора о больших моделях этот вопрос неразрешим, и еще летом, по мотивам кейса Лемойна, я написал на эту тему лонгрид в NS. И заодно: - видео Чалмерс у Лекса Фридмана (о трудной проблеме сознания) - шикарная подборка от NeurIPS 2022: 10 тем и 50 статей по ИИ, которые нельзя пропустить Нейроинтерфейсы Коллеги подсказывают, что перевод на русский на хайтеке плюс довольно вольный, так что вот источник на английском, который они использовали: подробное изложение, цитаты и некоторые слайды из keynote лекции Дэвида Чалмерса "Could a large language model be conscious?" на NeurIPS (на сайте Zdnet). UPD: еще ссылки на Чалмерса и на NeurIPS см тут: https://t.me/dtulinov/484
-
Блуждающий нерв
Вот так, используя Stable Diffusion, можно реконструировать изображения из данных фМРТ мозга. Верхний ряд — картинки, на которые смотрит человек, нижний — то, что генерирует SD по активности его зрительной коры. Модель учили на Natural Scenes Dataset, где собраны сканы мозга испытуемых, отсмотревших тысячи изображений. Нюанс в том, что у каждой картинки есть текстовая аннотация, нейросеть ее тоже учитывает. Это и дает впечатляющий результат. High-resolution image reconstruction with latent diffusion models from human brain activity | bioRxiv (2022) | link 
-
Блуждающий нерв
Массив сверхгибких наноэлектронных нитей (NET), считывающих спайки нейронов в мозге. В один кубический миллиметр ткани помещают до 1024 каналов, это дает объемную 3D картину активности. И таких массивов можно разместить несколько, в разные зоны коры. Разработка Университета Райса, статья в Nature Biomedical Engineering (2022). У Blackrock Neurotech другой подход: мягкая сетка электродов кладется на поверхность мозга, а не утапливается вглубь. Так можно считать более 10 000 каналов, см. Neuralace. А вот оригинальное решение проблемы биосовместимости от китайцев — опто-электронное волокно из шелка. В сухом состоянии нить твердая, ее легко ввести в мягкую ткань мозга. Внутри она намокает, становится мягкой и эластичной, не причиняя вреда клеткам. Далее можно оптогенетически стимулировать нейроны и сразу вести запись их эл. активности. -
Блуждающий нерв
Маск провел очередную презентацию Neuralink, но без ярких демонстраций. Цель мероприятия — хедхантинг, т.е. напомнить о существовании компании. Чтобы не отпугнуть кандидатов, он заверяет, что не столько ждет от них знаний нейробиологии, сколько инженерные навыки, умение работать с электроникой. По Маску, создать нейроинтерфейс сродни созданию умных часов. Задача, по-видимому, все же несколько сложнее, судя по отсутствию заметного продвижения спустя полтора года после обезьяны, играющей в пинг-понг. И в целом пока все демонстрации Neuralink повторяют то, что сделано в науке десять и более лет назад. Достижение есть, компактность устройства, это важно. Вопрос лишь в том, чьей здесь заслуги больше, сотрудников или общей миниатюризации электроники. Впрочем, главная проблема Neuralink не технологическая, а концептуальная. В черепе надо сверлить дыру, и это сразу ограничивает популяцию пользователей тяжело больными людьми. Но амбиции Маска гораздо больше, чем медицинский стартап. Пока же нет ответа на главный вопрос: что такого мне нужно позарез, чтобы я согласился на дыру в голове? Если не позарез, то обойдусь. По мысли Маска, нам понадобится широкий и быстрый канал связи с ИИ. Не очевидно, но даже имея в виду этот сценарий, DARPA ставит на минимально инвазивные подходы. -
Блуждающий нерв
Кстати, хирургическую процедуру в "Severance" по имплантации чипа Хелене проводил не актер, а настоящий нейрохирург — Виджей Агарвал (Dr. Vijay Agarwal, MD) из Montefiore Medical Center, NY. Его изначально пригласили как консультанта, а затем предложили самому исполнить в кадре. Он с радостью согласился. Чип в глубине мозга не случайно: по мнению Агарвала, там наиболее вероятное место для такого воздействия на память. 
-
Блуждающий нерв
Простите, отмечу еще одну работу в области ИИ. Разрабы из DeepMind и Google Brain взялись изучить свою же систему AlphaZero — как она «думает», играя в шахматы. Статья вышла две недели назад в PNAS, среди авторов Демис Хассабис и Владимир Крамник, 14-й чемпион мира по шахматам. Вопрос у них был простой: научилась ли AlphaZero чему-то похожему на человеческое понимание шахмат, несмотря на то, что никогда не видела, как играют люди? Ответ вышел такой: да, судя по всему, играя лишь сама с собой, она сформировала игровые концепции, аналогичные тем, что используют люди-шахматисты; найдено много явных соответствий. А вывод авторы делают такой: сам факт, что ИИ вырабатывает «человеческие» понятия с нуля, не имея априорных знаний и примеров игры шахматистов, позволяет рассчитывать, что и другие ИИ системы могут содержать представления, близкие человеку. ⚖️ Это еще одна попытка атаковать проблему интерпретируемости нейросетей. Мы толком не знаем подлинных возможностей обученных систем — и похоже, они гораздо более способны, чем о них привыкли думать. На это намекает такое явление как Emergent Abilities, когда некоторые свойства отсутствуют в малых ИИ моделях, но внезапно возникают в больших. Эти «скрытые» возможности для нас не предсказуемы. Видимо, что-то важное в работе нейросетей мы пока не понимаем. Вот почему все чаще появляются работы, где ИИ является не инструментом исследования, а объектом — как AlphaZero. 📌 Отличная подборка 137 эмерджентных способностей больших языковых моделей, которые уже обнаружены. Это позволяет ставить новые вопросы (там же). -
Блуждающий нерв
О программе CICERO (Цицерон) от Meta AI, играющей в стратегическую настольную игру Diplomacy, уже неделю пишут как о прорыве. Вполне по делу. Как говорят разработчики, «агент научился балансировать между ложью и честностью». Отмечу один момент. Понятно, что Diplomacy требует умения вести переговоры, и Цицерон действует на пересечении двух разных исследовательских областей ИИ: стратегического мышления и обработки естественного языка. Прорыв здесь в том, что агент освоил прямую манипуляцию сознанием людей — умеет словами побудить их принять решение, нужное агенту. И это уже похоже на выстраивание theory of mind. Вот что утверждают авторы: «CICERO может сделать вывод, что на более поздних этапах игры ему понадобится поддержка одного конкретного игрока, а затем разработать стратегию, чтобы завоевать его расположение — и даже распознать риски и возможности, которые этот игрок видит со своей точки зрения». Сразу же вспомнил, что весной я написал текст Имитация человека: как нейросети смогут нас убедить, и там был в т.ч. такой прогноз: «Если объединить технологии, о которых идет речь выше, мы получим машину, которая выявляет стиль принятия решений конкретного индивида, строит вероятные сценарии его будущих решений и с учетом его уникального стиля подбирает систему аргументов — стремится убедить его мыслить или действовать в нужном направлении». Цицерон можно считать прообразом такой машины, ее предком. Возрастающую disruptive роль этого сценария еще только предстоит осознать и осмыслить. И, конечно, убеждение людей машинами будет дополнено, словно по закону симметрии, встречным явлением — убеждением машин людьми. События ускоряются. Про CICERO см. также: - новость и исходная статья в Science - разбор в блоге Гари Маркуса -
Блуждающий нерв
Весной в Santa Fe Institute прошел семинар Embodied, Situated, and Grounded Intelligence: Implications for AI. Саммари всех докладов и возникших дискуссий недавно свели в единый документ и выложили на arxiv.org. Сами доклады можно посмотреть как плейлист в YT. Это поиски ответа на вопрос «что же такое истинный интеллект», и их дополняет манифест мощной группы экспертов (среди них, например, Ян Лекун из Meta и Мэттью Ботвиник из DeepMind), которые призывают к сопряжению исследований ИИ и ЕИ — Toward Next-Generation Artificial Intelligence: Catalyzing the NeuroAI Revolution. Их надежда в том, что изучение мозга и поведения живых носителей интеллекта прольет свет на тот же вопрос. Вот такое кредо авторов: Зарождающаяся область NeuroAI, находящаяся на пересечении нейронаук и ИИ, основана на предпосылке, что лучшее понимание нейронных вычислений позволит раскрыть основные компоненты интеллекта и станет катализатором следующей революции в ИИ, что в конечном итоге приведет к созданию искусственных агентов с возможностями, которые сравняются и, возможно, даже превзойдут человеческие. Семинар Santa Fe выложен спустя неделю после манифеста, и в тот же день состоялся еще один любопытный онлайн-семинар, организованный Univeriсity of Sussex. На ту же тему, но чуть под другим углом: Rethinking Computational Approaches to the Mind. Fundamental Challenges and Future Perspectives. По ссылке выложены абстракты докладов и слайды к ним, а сами выступления тоже можно смотреть как плейлист в YT. -
Реклама
-
Блуждающий нерв
Все абстракты только что завершившейся мега-конференции Neuroscience 2022 лежат в открытом доступе, с детальной разбивкой по темам, жанрам, дням, поиском по автору и т.д. Абстрактов сотни или даже тысячи — в сумме это и есть фронтир мировой нейронауки на сегодня. То, куда идет основное финансирование и над чем работают ведущие лаборатории. В заключительный день на конфе выступила Полина Аникеева из MIT с лекцией “From Atoms to Behavior: Creating Tools to Probe Neurobiological Complexity”. К сожалению, записи в открытом доступе нет, но зато это хороший повод упомянуть здесь одну из ее недавних работ по регенерации нервов с помощью магнитных наночастиц. Magnetothermal Modulation of Calcium-Dependent Nerve Growth | Adv. Funct. Mater. (2022) -
Блуждающий нерв
В Nature большой материал о том, как аналитика и моделирование меняют футбол. Технологии позволяют снимать все больше данных о действиях игроков на поле, клубы нанимают математиков и специалистов по нейросетям или прямо сотрудничают с DeepMind, покупая у них прогностические модели (как это сделал «Ливерпуль»). Влияние ИИ уже проявилось: в матчах стало меньше навесов и дальних ударов. Тема интересная, особенно в преддверии ЧМ, однако футбол полон нюансов, и телеметрия их не ловит. Вероятно, на дистанции — т.е. в среднем — польза будет; в рамках отдельно взятой игры высокого уровня все равно решает талант. Как, скажем, голевой пас Модрича тривелой, который ИИ вряд ли порекомендует. Пока же сотрудничающий с DeepMind «Ливерпуль» после 14 туров занимает 6 место в АПЛ, ниже «Ньюкасла» и «Тоттенхэма». Может, их аналитика лучше? ⚽️💻 -
Блуждающий нерв
По мнению физиков из MIT, динамику состояний мозга можно представить как сеть аттракторов. Их обзор вышел в Nat Rev Neurosci, где они показывают, что восприятие, память, принятие решений и т.п. обеспечено именно такой структурой. Attractor and integrator networks in the brain | Nat Rev Neurosci (2022) Попытки скрестить нейронауку и физику делаются регулярно, обычно с привлечением концепций из теории хаоса, нелинейных систем, и в целом логика в этом есть, так как активность мозга отличается сложной динамикой во времени и пространстве. [Трудность здесь в том, что не так просто отделить эту активность от возмущений, приходящих в мозг извне, от глаз, ушей, осязания и проч. Но авторы считают, что это решаемо]. В любом случае физика имеет успешные модели и мат. аппарат для изучения сложных систем, и все это очень пригодится, когда усилится поток данных в нейробиологии. И без аттракторов, манифолдов и ИНС будет уже не разобраться. 🤪 Full Text обзора можно скачать здесь. 