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互联网大脑:超级智能的崛起和科技未来

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:2010年,美国南加州大学神经系统科学家拉里·斯旺森和理查德·汤普森发现,老鼠大脑中有类似互联网的路由机制,就好像大脑中也存在思科和华为这样的路由器公司来提供服务一样,这对大脑神经系统分等级结构的传统理论提出了挑战。斯旺森和汤普森将老鼠大脑中与愉悦和奖励相关的伏核区进行隔离,在同一点同时注入两枚示踪剂,分别用于显示信号去向和来源。

互联网大脑:超级智能的崛起和科技未来

互联网的诞生是应对核战争的一种防范措施,当网络的一部分被核打击彻底破坏时,数据能够在其他尚未被破坏的节点的帮助下,绕过被破坏的部分到达目的地,这些提供帮助的节点就是路由器-互联网最重要的组成部分。

1984年有两个重要的事件发生,一是互联网所有设备的通用语言TCP/IP协议被美国国防部确定为网络连接的标准。二是思科公司在美国成立。这两个事件被认为是互联网时代真正到来的标志。

因为互联网中存在大量路由器进行信息传输,因此互联网出现一个在它诞生之初就被期待的特性,当局部的网络出现故障无法进行通信时,数据包或信息流可以通过互联网中的其他路经绕行,从起点传达给终点。

2010年,美国南加州大学神经系统科学家拉里·斯旺森(Larry Swanson)和理查德·汤普森(Richard Thompson)发现,老鼠大脑中有类似互联网的路由机制,就好像大脑中也存在思科和华为这样的路由器公司来提供服务一样,这对大脑神经系统分等级结构的传统理论提出了挑战。

斯旺森和汤普森将老鼠大脑中与愉悦和奖励相关的伏核区进行隔离,在同一点同时注入两枚示踪剂,分别用于显示信号去向和来源。示踪剂跟随信号移动,但不会干扰信号移动,能发光,可在显微镜下观察到。他们发现,信号在一个个圈组成的网络中移动,这个网络不是一个有上下之分的等级架构。(www.xing528.com)

斯旺森和汤普森花费8年多的时间完善这次研究所用的示踪方法。其他示踪方法大多只能在一个位置跟踪一个方向上的一个信号。“我们可以在一个动物身上同时观察一个大脑回路中的4个连接。”斯旺森说。学术界普有人假设过大脑中的神经系统类似互联网结构,但先前没有实验证实过这种假设。美国南加州大学的这项研究报告发表在《美国国家科学院学报》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。

神经学研究领域的专家先前认为,大脑中的神经系统好像一个等级森严的大企业,可以绘成一个从中枢部门分叉到下面一个个小部门的直线联系图。

斯旺森和汤普森认为:“从上到下理论在已有实验神经科学文献中占有惊人的统治地位,这一理论可上溯至19世纪。大脑中互联网式结构的存在可以解释大脑能克服局部损伤的现象,你可以拿掉互联网中的任何一个单独部分,但网络的其他部分照常工作,神经系统同样如此,不能说某一部分绝对不可或缺。”

这一研究报告中提到,眼下至少在老鼠的大脑伏核中发现不同于以往认为的神经系统结构,今后可以用这次研究中使用的示踪法观察其他部位,最终绘出整个大脑神经网络图。虽然这是一个无比复杂的工作,目前不能确定这个图将对解答意识和认知方面的难题产生何种影响。不过,就像人类基因组项目,人们相信找出人类脱氧核糖核酸(DNA)完整序列是研究生物学的一块基石,无论花费多长时间都要完成这项工作。

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