Блуждающий нерв. Страница 8
3230
@dtulinov
Исследования мозга, нейротехнологии, генная инженерия и др. смежные темы -- что происходит в этой области. Ссылки на научные источники.
-
Блуждающий нерв
Пишут что, в раковых опухолях обитают грибки. Их называют cancer-associated fungi, они живут и внутри клеток. Пока не ясно, какова их роль, способствуют ли развитию рака или же приходят на готовое. Изучив 35 типов рака на 17 тыс. образцов тканей, крови и плазмы пациентов, авторы статьи в Cell обнаружили «множественные грибково-бактериально-иммунные экологии». И предлагают использовать их в качестве потенциальных биомаркеров и терапевтических мишеней, поскольку грибки появляются уже на ранних стадиях. Отмечу и сам взгляд на канцерогенез как на особую экосистему: «Наличие пространственно неоднородных, внутриклеточных и полимикробных сообществ в опухолях побуждает исследовать эволюцию раковых клонов как многовидовой процесс с давлением отбора, влияющим на композицию грибков, бактерий, раковых и иммунных клеток». -
Блуждающий нерв
Директор по нейронауке в DeepMind считает, что уровень сложности ИИ создает новое поле для когнитивных исследований: ИИ + человек. Если раньше когнитивная наука изучала их по-отдельности, то теперь важно перейти к их связке и взаимодействию. 🧠 + 💻 Ключевой вопрос здесь, как создавать ИИ для наиболее эффективного сотрудничества с людьми, особенно учитывая их разнообразие. Разрабы из AI сами не решат его, нужны нейробиологи, психологи, лингвисты, философы, а может еще и экономисты с политологами. Поле становится по-настоящему междисциплинарным, о чем он говорит в статье Realizing the promise of AI: a new calling for cognitive science. Очень перекликается с текстом, который я как-то написал полтора года назад по случаю московской Недели нейротехнологий и когнитивных наук. Перечитал и вижу, что все уловил верно, могу теперь ссылаться на директора из DeepMind. 📌 В тему две свежие любопытные работы: 🗞 Using cognitive psychology to understand GPT-3 🗞 Who is GPT-3? An Exploration of Personality, Values and Demographics -
Блуждающий нерв
Свершилось, Лекс Фридман (Lex Fridman) выложил свой обещанный разговор с Майклом Левиным Michael Levin: Biology, Life, Aliens, Evolution, Embryogenesis & Xenobots. Даже не буду пытаться его пересказать, подкаст идет три часа, вот лишь некоторые темы: synthetic organisms & biological robots, bioelectricity, unconventional cognition, cognitive light cones, sense of self & free will, regenerative medicine, cancer suppression, death & meaning of life. Шикарный разговор, плотный, насыщенный фактами и идеями, комментаторы в YT пишут ‘mind-blowing’, и действительно, разрыв шаблонов почти гарантирован. Я уже много раз писал здесь про Левина (напр. 1, 2, 3, 4, 5), надеюсь, это поможет сориентироваться. Заодно и недавний подкаст Фридмана с Ником Лейном, про которого я тоже упоминал в прошлом месяце Nick Lane: Origin of Life, Evolution, Aliens, Biology, and Consciousness. Такие беседы уносят в другую вселенную, где сияет ум человеческий, оставляя надежду этому миру. -
Реклама
-
Блуждающий нерв
Если у вас еще остались душевные силы (у меня почти на исходе), то можете отвлечься от реальности и заценить очередной раунд споров на тему «понимают ли глубокие нейросети?». Страсти там нешуточные. Начать стоит с недавнего Гари Маркуса, который вновь раскритиковал достижения ИИ, указав на примерах, что нейросети — при всех успехах — не умеют в композиционность, а это ставит крест на их якобы «мышлении». Сети безнадежно глупы, просто не всегда это заметно, говорит Маркус. ☝️Впрочем, он так говорит давно и упорно, меняются только примеры. Вызов принял Эрик Хоэл, и его эссе — ответ не только Маркусу, но и всем приверженцам «тупого ИИ», включая Хофштадтера. Весьма занимательное чтение, поскольку Хоэл словно выворачивает наизнанку прием критиков. Он замечает, что как успех ИИ не доказывает «понимания», так же и провал еще не доказывает «тупости». Провал бывает мнимым: стоит слегка изменить запрос, и вот уже нейросеть справляется с задачей. Это значит, что глупо ответившая сеть все же обладает верным представлением, но не всегда мы умеем его извлечь. Впечатляющий пример, как большие языковые модели «умнеют» за секунду: просто добавьте к заданию "Let's think step by step", и точность их рассуждений возрастет в разы! Авторы открытия из University of Tokyo и Google Research пишут, что «универсальность этой единственной подсказки для самых разных задач намекает на неиспользованные и недостаточно изученные фундаментальные возможности LLM». 🗞 Пожалуй, главная идея, с которой оставляет читателя Хоэл: не нужно судить о реакции нейросетей «как если бы они были людьми». Понимание их может быть скрытым, и мы его не увидим, если зададим вопрос так, как задали бы его человеку. Скрытое и пока не изученное пространство — то, что не учитывают маркусы, давая ИИ некий промт, получая глупый ответ и считая, что это глубоко раскрывает интеллект модели. Маркус уже отреагировал. Судите сами, убедителен ли он. Мое впечатление: текст писал человек в обиде, даже во злости. Он считает, что Хоэлу «немного скромности не помешало бы». Жаль, но нет возражения по-существу на главную идею, а она интереснее, чем может показаться (чего Маркус не оценил). Думаю, этот раунд за Хоэлом. -
Блуждающий нерв
В Администрации Байдена, наконец, определились с тем, кто возглавит ARPA-Health, недавно созданное агентство перспективных исследований в области медицины. Первым директором станет Рене Вегжин (Renee Wegrzyn), сейчас она вице-президент в Ginkgo Bioworks. Я писал про учреждение ARPA-H год назад, с тех пор Конгресс выделил $1 млрд на первый этап, и вот только сейчас согласовали директора. 🧬 Любопытно, что Рене ранее работала в биологическом подразделении DARPA, где вела ряд программ по синтетической и инженерной биологии, две из которых особо примечательны. Одна из них Detect It with Gene Editing Technologies (DIGET), посвящена биослежению с помощью технологий редактирования генов, другая Safe Genes, ее цель — разработка средств противодействия технологии редактирования генов, своего рода anti-CRISPR. Определенно стоит последить, какой портфель проектов соберет Рене в ARPA-Health. Заодно рад сообщить, что ученые во главе с Дженнифер Дудной, нобелевским лауреатом 2020 года, сделали и выложили в свободный доступ CRISPRpedia, иллюстрированную энциклопедию по технологии редактирования генов. Всё, что вы хотели знать, человеческим языком, популярно. -
Блуждающий нерв
Филип Болл пишет про свежую книгу Ника Лейна (Nick Lane), известного автора и специалиста в области эволюционной биохимии, Transformer: The Deep Chemistry of Life and Death. 📖 Книга о происхождении жизни, и Лейн там проводит мысль, что жизнь возникла на потоках электрического заряда. Происхождение жизни — предмет тёмный, однако мне никогда не была по душе идея «рнк-мира», поскольку она сводит жизнь к репликации. Тогда как для меня жизнь, прежде всего, это самоорганизация, развитие и преобразование энергии [а на земле полно бесплодных организмов]. В той же логике рассуждает и Лейн — ее еще называют metabolism first — он показывает, что ранняя жизнь была больше связана с метаболизмом и ионными градиентами, чем с генами и белками. ⚡️Ключ к абиогенезу — энергия, в данном случае электричество. Но, пожалуй, еще радикальнее выступили соседи Лейна из University of Westminster (их разделяет пять минут на машине по Мейпл-стрит в Лондоне), опубликовав недавно статью Bioelectric Fields at the Beginnings of Life. Их мысль: «поток ионов создает электрическое поле, и это могло сыграть решающую роль в формировании структуры, рассеивающей энергию», то есть предтечи живого. Читать, по крайней мере, интересно, хотя авторы замахнулись на все глобальные вопросы разом, полагая, что акцент на электрические поля поможет в понимании старения, рака, сознания и, возможно, астробиологии. Впрочем, почему бы и нет. Жизнь неразрывно связана с электричеством, а оно, в свою очередь, с регуляцией. Например, показано, что колебания мембранного потенциала меняют доступность катионных молекул на поверхности клетки, влияя на взаимодействия типа “клетка-молекула” и “клетка-клетка”. Одно это создает мощный механизм управления гомеостазом. 🔬Для более глубокого погружения в тему биоэлектричества, как оно связано с развитием, регенерацией и раком, рекомендую читать Майкла Левина, конечно. -
Блуждающий нерв
Невролог Хелен Санторо (слева) смотрит на скан собственного мозга в лаборатории MIT. Как видно, вместо левой височной доли — пустота. Хелен родилась с этой дырой, случился перинатальный инсульт. Без левой височной доли люди остаются инвалидами, эта область особенно важна для речи. 🧠 Как она смогла стать неврологом? А у нее все в порядке, она полностью здорова. Училась в обычной школе, сейчас изучает сотрясения мозга. И с недавних пор участвует в проекте «Интересный мозг», но не как ученый, а как подопытная. Проект ведет Эвелина Федоренко из MIT, она ищет людей с такими пустотами в голове и смотрит, как работает их мозг. Про Эвелину я уже писал, а на днях Хелен рассказала о себе и этих исследованиях в NY Times: The Curious Hole in My Head. 
-
Блуждающий нерв
Супруги Дамасио, португальцы, Ханна (79) и Антонио (78), не просто известные нейробиологи, они все еще в деле. Оба — профессора в USC. Недавно вышла их совместная статья Feelings Are the Source of Consciousness, где они пытаются объяснить природу сознания через интероцепцию (т.е. чувствительность к изменениям внутренней среды организма). Это давняя идея Дамасио, он написал не одну книгу на эту тему, они изданы и на русском. Но сейчас я просто снимаю шляпу. На излете восьмого десятилетия люди сохранили энергию, острый ум и, главное, стремление найти ответы. Форму Антонио можно оценить в недавнем подкасте, например. Еще немного про сознание. Расшифровка выступлений на TED: Антонио Дамасио | В попытках понять сознание Анил Сет | Осознанная реальность — это галлюцинации нашего мозга См. также перессказ/рецензия книги Станисласа Деана «Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли». 
-
Блуждающий нерв
Трудно узнать, обладает ли машина сознанием, однако и убедиться, что сознания у нее нет, уже не намного легче. На канале был вынужденный перерыв, здоровье подводит, зато недавно опубликовали лонгрид, который я писал в июле, по мотивам казуса инженера Google, заявившего, что языковая модель LaMDA чувствует и сознаёт. Тогда же в США приняли скандальное решение по абортам, и эти два события вполне дополнили друг друга. Если кратко, корень их проблем един: наука не знает, что такое сознание. Цена этого незнания будет расти. Из-за развития технологий вопрос о сознании перестал быть сугубо философским, все чаще придется отвечать на него практически. Мой тезис: нам нужны научные суждения о разуме, чувствах и сознании у машин, животных и людей, так как это влияет на систему прав и морали, определяя наши действия. Ситуация, когда технические возможности опережают понимание, опасна. Насчет наличия/отсутствия сознания у субъекта/объекта мы будем все чаще совершать ошибки первого и второго рода, что подрывает человечность [впрочем, мы и умеем ее подрывать]. Лонгрид вышел в Naked Science, но я также сделал чисто текстовую версию, без картинок, рекламы и прочих украшений (лично мне так читать удобнее). Добавлю две важные работы от DeepMind, в текст они не вошли, но имеют прямое отношение к его содержанию: 🗞 Language models show human-like content effects on reasoning Большие языковые модели демонстрируют те же предубеждения в рассуждениях, что и люди. 🗞 Symbolic Behaviour in Artificial Intelligence Как ИИ может прийти к понятию символа; это к заочному спору Лекуна и Маркуса о символическом ИИ, о чем я упоминаю в тексте. -
Блуждающий нерв
В связи с “оживлением” мертвых свиней, что стало громкой новостью на той неделе, я вспоминаю историю тринадцатилетней девочки Jahi McMath, длившуюся с 2014 по 2018 гг. Джахи умерла после операции, врачи констатировали смерть мозга и решили отключить ее от аппарата ИВЛ. Мать не согласилась, наняла адвоката, добилась поддержки религиозной организации, обратилась к общественности — словом, всеми силами боролась за дочь. Диагноз подтвердился потом еще и еще: по всем параметрам, включая ЭЭГ и радионуклидный тест кровотока, мозг был мертв. Спустя три недели семья перевезла [тело?] Джахи в другой штат, где они получили возможность финансировать ее пребывание в больнице, на несколько месяцев. Но и оттуда их со временем выпроводили, с тем же диагнозом “смерть мозга”. Девочку забрали домой, в съемную квартиру. Так и жили годами. Как вы уже догадались, смерть была необычной. Как показала МРТ, даже через девять месяцев полушария мозга оставались сохранны, что странно при отсутствии кровотока. Пульс учащался, когда мать обращалась к дочери. Ну и главное: Джахи начала шевелить пальцами и конечностями, отвечая на просьбы матери, например, сжать правую руку, а потом левую. Это записано на многих видео. Есть замечательный лонгрид The New Yorker, где не просто изложена эта история борьбы матери за жизнь дочери, но и подняты глубокие вопросы о том, как мы опознаём смерть и где провести этические границы в серой зоне: What Does It Mean to Die? Вероятно, Джахи пребывала в состоянии минимального сознания, не замеченное стандартными тестами (или же смерть мозга обратима?). Вот некоторые научные публикации об этом кейсе: The Case of Jahi McMath: A Neurologist's View Lessons from the Case of Jahi McMath Truly Reconciling the Case of Jahi McMath A Reason For Care in the Clinical Evaluation of Function on The Spectrum of Consciousness А вот видео доклада директора Центра биоэтики Гарвардской медицинской школы. -
Блуждающий нерв
Как распускают сетку из нитинола в пузыре, т.е. проводят эмболизацию аневризмы. Технология одобрена FDA, стент не нужен. Что же до съема ЭЭГ изнутри сосуда, то история началась не с Synchron, это делали так или иначе еще в 1990-х и даже 1970-х. Прорыв Synchron в том, что они создали устройство, которое может работать в мозге месяцами/годами (тестируется в настоящее время). -
Блуждающий нерв
Оригинальный и даже в чем-то курьезный эндоваскулярный нейроинтерфейс придумали в University of Iowa / Duke University. Он вдохновлен развитием аневризмы в мозге. Аневризма — выпячивание стенки сосуда; возникает этакий пузырь, который набухает из-за притока крови, угрожая лопнуть. Лечат это дело с трудом, протягивают внутри сосуда проводок, заводят его прямо в пузырь и распускают там мягкую сетку сферической формы. Сетка занимает весь объем аневризмы, нарушает кровоток внутри нее, инициируя тромбоз и создавая каркас для разрастания неоэндотелия. Если проще — не дает крови вливаться в пузырь, тем самым не дает ему лопнуть. Нейрохирурги из Айовы, проведя операцию нескольким пациентам, не спешили отделять от сетки и вытаскивать провод, а подключали его с внешнего конца к устройству регистрации ЭЭГ и просили людей выполнить несложные тесты в течение 10 минут. В итоге, поймали активность их мозга, связанную с задачей. Вы скажете, это до боли напоминает стентрод от компании Synchron. Конечно. Но тут как бы два-в-одном: лечение и заодно запись ЭЭГ. Ну и курьезное: без аневризмы нет и интерфейса. -
Блуждающий нерв
В журнале Nature лонгрид о гуманизированных химерах. Биологи начинали с небольших групп клеток человека в мозге мышей, сейчас уже подсаживают нейрональные органоиды, далее логика толкает к замене целых отделов мозга, выращиванию их со стадии бластоцист. Для науки была бы крайне интересна обезьяна, у которой заметная часть мозга от человека, но такое под запретом. Да и гуманизированные мыши этически небезупречны, особенно если доля человеческого в их мозге будет довольно высока. Однако на фронтире именно так и бывает: никто не знает, какой шаг верный, куда он ведет и твердая ли почва там дальше. Но и остановиться не получится. -
Блуждающий нерв
Еще одна необычная технология для наблюдения мозга изнутри: двухфотонная визуализация через «микроперископ». Позволяет зуммировать и перемещать фокус между разными зонами мозга в режиме реального времени, в живом подвижном животном. Главное, что выделяет перископ на фоне прочих методов — его поле зрения ориентировано не по горизонтали, а по вертикали внутри мозга, и это уникально. Можно записывать активность клеток в разных слоях или, например, сразу по всему сечению гиппокампа (см. видео). Есть лишь один изъян, но серьезный: в мозг погружают призму из стекла, так что это инвазивно и не для людей. Для людей BRAIN Initiative раздает гранты на разработку неинвазивных технологий нового поколения, в том числе «основанных на неизученных принципах визуализации функций/связей мозга». RFA-EB-22-001 -
Блуждающий нерв
Эвелина Федоренко, руководящая Language Lab at MIT, написала отдельный тред из 20 твитов, где кратко ответила на важнейшие вопросы о связи языка и мышления. 1. Опираются ли язык и (некоторые аспекты) мышления/познания на одни и те же механизмы? 2. Необходим ли язык для развития нашей способности мыслить? 3. Влияет ли язык на то, как мы воспринимаем и/или думаем (когда наш мозг созрел)? 4. Влияет ли конкретный язык, на котором мы говорим (например, русский, тамильский, севернокитайский и т.д.), на то, как мы воспринимаем и/или думаем? На первые два вопроса ответ: нет; последние два ‘remain controversial’ (и она поясняет, почему). В сумме вышла небольшая статья, можете прочесть весь тред как единый текст. У Эвелины много прекрасных исследований, об одном я как-то уже писал. А вот видео, где она обсуждает онлайн, по сути, те же вопросы языка и мышления в компании Ноама Хомского, Стивена Пинкера, Дэниела Дора и модератора Брайана Грина (того самого): Mind Your Language: Thought, Metaphor and Imagination -
Реклама
-
Блуждающий нерв
Вот он, гаджет от Cognito Therapeutics для борьбы с болезнью Альцгеймера. Не делает ничего сверх сложного — всего лишь мерцает светом и пищит на ‘волшебной’ частоте 40 Гц. Принимать по часу в день. Это уменьшает атрофию белого вещества мозга у пациентов, о чем буквально вчера объявили на Международной конференции Ассоциации Альцгеймера AAIC 2022. Рад за Cognito Therapeutics и лично за Эда Бойдена, так как слежу за этой историей уже шесть лет. Началась она со статьи в Nature о гамма-стимуляции и амилоиде. С тех пор я не раз писал о последовательных продвижениях, от опытов на мышах до клинических испытаний, в т.ч. здесь (1 и 2), и вот очередной промежуточный результат. Stay tuned! 
-
Блуждающий нерв
Серотониновая модель депрессии – всё. Теория о том, что депрессия вызвана «химическим дисбалансом» в мозге, не согласуется с научными данными. Авторы большого обзора в Molecular Psychiatry хоронят эту теорию. Надо сказать, это не первые похороны. Достаточно почитать раздел 'критика' в википедии. Но концепция дисбаланса слишком живуча — она позволяет продавать антидепрессанты, коих ежегодный объем продаж в мире скоро превысит $ 20 млрд. И все же новый обзор самый тщательный и всеобъемлющий. Вердикт авторов: «мы считаем, пришло время признать, что серотониновая теория депрессии не имеет эмпирического обоснования». Кратко и популярно они изложили свое видение здесь. Два важных момента: 💊 нет четкого понимания, как биохимические изменения, вызванные антидепрессантами, скажутся на мозге; 💊 нельзя утверждать, что прием СИОЗС-антидепрессантов оправдан или даже полностью безопасен. -
Блуждающий нерв
Есть подозрение, что клетки мозга, даже в его глубине, восприимчивы к свету. На этом пытаются строить терапию нейродегенеративных заболеваний, вводя в ткани оптроды либо даже используя LEDы на поверхности черепа (уже писал об этом). Однако откуда взялась чувствительность к свету, если внутри мозга темно? Ответа нет, но есть гипотеза: клетки сами излучают фотоны, малыми порциями, и в ходе эволюции это стало еще одним средством связи между ними, помимо электро-химической. Статья свежая, авторы как раз применяют шлемы со ИК-светодиодами, и они заметили, что фотобиомодуляция мозга во время сна дает иной эффект, нежели во время бодрствования. Что добавляет интриги в картину, в которой ничего толком не ясно.