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    美公布迄今最完整人腦基因圖譜,用于神經(jīng)研究(真正的人工智能離我們有多遠(yuǎn))
    
        
    
            中醫(yī)世家
            2024-05-07 10:14:16
        
    

        
    
           
    美公布迄今最完整人腦基因圖譜,用于神經(jīng)研究
    據(jù)美國麻省理工學(xué)院出版的《技術(shù)評論》雜志4月13日報道
    ，艾倫腦科學(xué)研究所的科學(xué)家繪制出了兩個迄今最完整的人腦基因圖譜
    ，為神經(jīng)科學(xué)研究提供了重要的數(shù)據(jù)支撐
    ?div   id="jfovm50"   class="index-wrap">？茖W(xué)家表示
    ，最新“出爐”的人腦基因圖譜提供的數(shù)據(jù)將被廣泛用于與帕金森癥
    、精神分裂癥
    、多發(fā)性硬化癥甚至肥胖等與神經(jīng)障礙和認(rèn)知功能有關(guān)的疾病的研究
    ，以及探究健康的大腦如何工作。人腦基因圖譜
    科學(xué)家將相關(guān)數(shù)據(jù)編制成一個名為“艾倫人腦圖譜”的數(shù)據(jù)庫
    ，該圖譜除了顯著標(biāo)識出人類基因圖譜中的每個基因在大腦的何處表達(dá)之外，還涵蓋了大腦核磁共振成像(mri)和磁共振彌散張量成像(dti)提供的數(shù)據(jù)
    ，供公眾自由免費(fèi)訪問。這些數(shù)據(jù)顯示
    ，人腦之間的相似度高達(dá)94%
    ，至少82%的人類基因都會在大腦中表達(dá)。
    2002年
    ，微軟公司的共同創(chuàng)始人之一保羅?艾倫出資一億美元成立了腦科學(xué)研究所
    ，并著手進(jìn)行大腦基因譜圖的繪制工作
    。2006年
    ，該研究所公布了實(shí)驗(yàn)鼠的大腦基因圖譜，為開啟人類大腦之謎邁出了重要一步
    。
    艾倫腦科學(xué)研究所的首席執(zhí)行官艾倫?瓊斯表示：“這是迄今為止科學(xué)家繪制出的最全面最精確的人腦基因圖譜
    ，讓我們能更深層地洞悉人體最復(fù)雜
    、最重要的器官;理解基因在大腦中如何運(yùn)作;幫助科學(xué)家和醫(yī)學(xué)工作人員更好地理解各種精神疾病和大腦疾病，并研發(fā)出新的藥物和治療方法
    ?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">！?/p>
    與高性能、多功能的全球定位系統(tǒng)(gps)一樣
    ，艾倫人腦圖譜確定了人腦中的1000個解剖點(diǎn)，指明了每個點(diǎn)上特定的基因表達(dá)和基本的生物化學(xué)特性
    ?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">？茖W(xué)家能借用艾倫人腦圖譜探測人腦，厘清人腦遭受的疾病和損傷(包括生理損傷和精神健康疾病)對大腦特定區(qū)域的影響
    ?div   id="jfovm50"   class="index-wrap">？茖W(xué)家有望借此準(zhǔn)確定位出某種特定的藥物應(yīng)作用于大腦的哪個區(qū)域并最終更好地控制很多療法的治療結(jié)果
    。
    相關(guān)消息：對於一種幾乎無藥可治的超級抗藥菌，香港科學(xué)家已破解基因圖譜
    ，并呼吁當(dāng)局趁病菌當(dāng)未廣泛散播前采取預(yù)防措施?div   id="jfovm50"   class="index-wrap">？顾幘麨閚dm-1
    ，是一種酶菌
      ，具有極強(qiáng)抗藥性
      。該菌於2008年率先在曾造訪南亞的人士身上發(fā)現(xiàn)，及後散播至超過二十個國家及地區(qū)
      。港大研究人員研究一種帶有ndm-1的大腸桿菌基因圖譜
      。
    真正的人工智能離我們有多遠(yuǎn)
     真正的人工智能離我們有多遠(yuǎn)
                           　　人工智能研究似乎有了突破的希望，那么其實(shí)真正的人工智能離我們有多遠(yuǎn)呢?
             　　2012年11月14日
      ，在美國猶他州鹽湖城的2012超級計算大會上，IBM的計算機(jī)專家提交了一份標(biāo)題是?1014?的報告
      。報告所描述的研究被媒體稱為?認(rèn)知計算的里程碑?。使用了世界上運(yùn)算速度最快的96臺計算機(jī)
      ，研究人員制造出了包含5300億個神經(jīng)元和100萬億個突觸的人造?大腦?
      。
           　　這是迄今為止對大腦的最大規(guī)模的模擬。它的初始目標(biāo)是模擬出實(shí)驗(yàn)室中常見的恒河猴的大腦
      。有網(wǎng)友戲稱?世界上第一臺人工智能計算機(jī)誕生后的第一件事會是要一根香蕉吃?，但現(xiàn)在這個?大腦?只是?神經(jīng)形態(tài)工程學(xué)?意義上的
    。
           　　這里所說的神經(jīng)元和突觸并不是生物學(xué)意義上的。對于計算機(jī)來說
    ，神經(jīng)元就是計算中心
    ，每一個神經(jīng)元能夠從周邊成千上萬的其他神經(jīng)元那里接收到輸入信號
    ，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理
    ，然后再發(fā)射出去;突觸是用于連接神經(jīng)元的，它是記憶和學(xué)習(xí)發(fā)生的地方
    。
           　　換句話說，神經(jīng)形態(tài)工程學(xué)是受生物腦的功能和結(jié)構(gòu)的啟發(fā)
    ，來改進(jìn)計算機(jī)
    。比如說
    ，傳統(tǒng)的計算機(jī)依靠數(shù)量巨大的晶體管的打開與關(guān)閉來運(yùn)行
    ，要求接近完美的動作。這意味著電力的消耗
    。人腦只需要20瓦的電力，但是如果用傳統(tǒng)方式建立與人腦規(guī)模相當(dāng)?shù)挠嬎銠C(jī)
    ，其用電量將相當(dāng)于一個小城的用電量
    。之所以會這樣，一個原因就是人腦是?事件驅(qū)動?的
    ，只有當(dāng)某些神經(jīng)元被激活時才會較為消耗能量
    。而且
      ，人腦突觸的失誤率非常高
      ，在30%到90%的情況下會動作失敗，但人腦工作得很好
      。假如是傳統(tǒng)的計算機(jī)，晶體管一次失誤可能就會導(dǎo)致死機(jī)
      。
           　　IBM的最新成果將電腦設(shè)計成了?事件驅(qū)動?
      ，電力消耗也大幅降低
      。但現(xiàn)有的結(jié)果并不是在生物學(xué)上或功能上的精確模擬
      ，計算機(jī)仍然不能思考或是感受。有一些科學(xué)家對達(dá)到這最終的目標(biāo)顯得很樂觀
      ，但也有人認(rèn)為這還相當(dāng)遙遠(yuǎn)。因?yàn)楝F(xiàn)在人們對人腦運(yùn)行的了解還實(shí)在是太少
      ，在神經(jīng)科學(xué)解決最基本的問題之前，人工智能不大可能產(chǎn)生突破
      。?這有點(diǎn)像是擁有了世界上最大數(shù)量的樂高塊
      ，卻對于能從中得到什么毫無頭緒。真正的藝術(shù)不在于買樂高塊
      ，而在于知道如何把它們組裝起來。?《紐約客》評論說
    。
            　　并非不可能 
           　　瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家亨瑞?馬克拉姆(Henry Markram)自2005年起主持了一項(xiàng)稱為?藍(lán)腦計劃?的項(xiàng)目，其目標(biāo)就是用計算機(jī)模仿出人腦的生理學(xué)過程
    。在2009年的一次TED演講中
    ，馬克拉姆稱：?建造一個人類大腦并非不可能，我們將用10年的時間做到。?他想象中的人造大腦將能夠說話
    ，擁有人類的智力水平和相似的行為方式
    。
           　　另一名在這個問題上持樂觀態(tài)度的研究者是美國的未來學(xué)家雷蒙德?庫茨魏爾(Raymond Kurzweil)。他預(yù)言到2029年就會有計算機(jī)通過圖靈測試
    ，并愿意為此賭上兩萬美元
    。所謂圖靈測試，是圖靈在1950年提出的一個游戲
    ，讓一個人類的審問者去審問一臺機(jī)器和一名真人，這名審問者并不知道對方的身份
    ，而機(jī)器的目標(biāo)是讓審問者把自己誤當(dāng)成人，而真人則要幫助審問者正確識別出機(jī)器
    。如果機(jī)器成功迷惑了審問者
    ，那么我們就說這臺機(jī)器通過了圖靈測試。
           　　支撐起科學(xué)家和工程師樂觀態(tài)度的一個主要因素
    ，是所謂?摩爾定律???計算機(jī)的運(yùn)算能力每18到24個月就會翻倍。
           　　2011年
    ，在美國最受歡迎的電視競猜節(jié)目《危險邊緣》(Jeopardy!)上，來自IBM的計算機(jī)?沃森?(Watson)擊敗了兩名人類對手
    。競猜節(jié)目中的題目涵蓋范圍很廣
    ，歷史、文學(xué)
      、語言、藝術(shù)
    、科學(xué)、文化等都有涉及
    ，其形式是參賽者會收到短語提示
    ，根據(jù)這些提示用問句的方式搶答出那些短語所描述的對象。其中涉及了對自然語言的理解和聯(lián)想能力
    ，而這通常被認(rèn)為是人類思維優(yōu)于計算機(jī)的方面。
           　　?沃森?的研發(fā)者大衛(wèi)?費(fèi)魯奇(David Ferrucci)就指出
    ，即便是用速度最快的處理器
    ，計算機(jī)也需要兩個小時才能答出一道涉及自然語言的題目
    。對于《危險邊緣》這樣的節(jié)目
    ，這完全是不可接受的。想要獲勝
    ，必須在三秒鐘之內(nèi)作答
    。因此，?沃森?使用了2880個處理器
    ，分布在90個服務(wù)器上。它還儲存了多達(dá)兩億頁成結(jié)構(gòu)或不成結(jié)構(gòu)的?知識?
    ，包含了維基百科的全文
    ，但競賽時它并沒有連接互聯(lián)網(wǎng)
    。
           　　在這場競賽中
    ，兩名人類對手都是歷次比賽中最強(qiáng)大的獲勝者，?沃森?擊敗了他們
    ，獲得了100萬美元的獎金。在對自然語言的處理上
    ，?沃森?的創(chuàng)新之處并不是采用了什么新的高超的算法
    ，而是同時執(zhí)行數(shù)以千計的語言分析算法，從結(jié)果中尋找共性
    。只有當(dāng)?沃森?確信自己得到了正確答案時才會搶答
    ，如果對于答案不那么有信心
    ，它則會保持沉默
    ，不冒險作答。
           　　雖然這不表明?沃森?能夠像人類那樣去理解語言
    ，但它成功處理了人類語言中雙關(guān)、模糊的一面
    。1997年電腦?深藍(lán)(Deep Blue)?因擊敗世界象棋冠軍而震驚世界，僅僅五年之后
    ，計算機(jī)科學(xué)家就做到了僅靠連接八臺個人電腦而達(dá)到相等的運(yùn)算能力
    。庫茨魏爾認(rèn)為，依照現(xiàn)在電腦的發(fā)展速度
    ，在?沃森?之后僅需七年
    ，單獨(dú)一個處理器就將做到它在《危險邊緣》中完成的壯舉;僅僅10年，個人計算機(jī)就能達(dá)到這個水平
    。
            　　從最簡單的開始 
           　　秀麗隱桿線蟲是一種生命只有幾天的線蟲
    ，自1974年起就被當(dāng)作分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)中的?模式生物?。這是一種看上去非常簡單的生物：身長大約1毫米
    ，一只秀麗隱桿線蟲由959個細(xì)胞組成，其中有302個是神經(jīng)元
    ，95個是肌細(xì)胞。早在1980年代
    ，生物學(xué)家們就搞清楚了秀麗隱桿線蟲302個神經(jīng)元的連接方式;然而
    ，過去26年中所有嘗試模擬其完整神經(jīng)系統(tǒng)的努力均以失敗告終。
           　　1997年和1998年
    ，美國俄勒岡大學(xué)和日本的一組研究人員就分別嘗試過建立秀麗隱桿線蟲的完成模型，包括整個身體的每一個神經(jīng)元
    、突觸
    ，以及完整的感覺形態(tài)(sensory modality)
    。兩個項(xiàng)目都是只公布了最初的計劃
    ，然后就再無下文
    。此后
    ，從2004年到2010年間，日本
    、英國、美國的研究人員還開展過類似項(xiàng)目
    ，有一些收獲
    ，但遠(yuǎn)非完整。
           　　盡管一只秀麗隱桿線蟲只有302個神經(jīng)元
    ，但根據(jù)2011年發(fā)表的一項(xiàng)研究，秀麗隱桿線蟲的軀體神經(jīng)系統(tǒng)含有6393個化學(xué)突觸
    、890個縫隙連接、1410個肌肉神經(jīng)接點(diǎn)
    。即便人們已經(jīng)很清楚神經(jīng)元的'連接方式
    ，但突觸是如何行為的仍是正處于研究之中的課題。美國哈佛大學(xué)的大衛(wèi)?達(dá)倫布爾(David Dalrymple)就認(rèn)為
    ，之前的研究只是從連接方式出發(fā)
    ，而并不真正理解神經(jīng)元，這就好像你想要制造一臺收音機(jī)
    ，而手上只有一張電路示意圖，沒有任何關(guān)于零件的信息
    。
           　　達(dá)倫布爾是哈佛大學(xué)的一名博士生
    ，受谷歌CEO拉里?佩奇的資助
    ，從2011年開始運(yùn)用?光遺傳學(xué)?(optogenetics)的手段進(jìn)攻之前所有人都未成功的問題
    。他的目標(biāo)是確定秀麗隱桿線蟲每一個神經(jīng)元的功能、行為和生物物理特性
    ，最終在計算機(jī)上重建出其完整的神經(jīng)系統(tǒng)。他估計這一工作大概需要三到四年的時間
      。
           　　同時
      ，一個由美國
    、歐洲和俄羅斯的科學(xué)家與計算機(jī)專家合作進(jìn)行的?OpenWorm?項(xiàng)目也從2011年開始
    ，嘗試在計算機(jī)上全面模擬出秀麗隱桿線蟲??從基因到行為。他們在2012年初已經(jīng)推出了OpenWorm瀏覽器
    ，讓所有人都能以3D形式探索秀麗隱桿線蟲在細(xì)胞層面的結(jié)構(gòu)。這個項(xiàng)目的一個哲學(xué)思想是
    ，只有當(dāng)我們能夠重建一個生物體的時候
    ，才代表我們真正理解了這個生物體
    。
           　　秀麗隱桿線蟲是自然界中擁有神經(jīng)系統(tǒng)的最簡單的生物之一
    ，也是生物學(xué)家最為熟悉的生物。達(dá)倫布爾和OpenWorm對秀麗隱桿線蟲的模擬只是萬里長征的第一步
    ，他們的最終目標(biāo)都是模擬人腦的神經(jīng)系統(tǒng)。在成功模擬秀麗隱桿線蟲的神經(jīng)系統(tǒng)之后
    ，達(dá)倫布爾計劃中接下來的目標(biāo)將是五天大的斑馬魚幼體
    ，此時它大約有10萬個神經(jīng)元;然后是有96萬個神經(jīng)元的蜜蜂
    、5000萬個神經(jīng)元的老鼠
    ，最終是850億個神經(jīng)元的人腦。達(dá)倫布爾期望對人腦的在細(xì)胞層面的模擬能在他的有生之年完成
    。達(dá)倫布爾出生于1991年
    。
        ;
    人類能創(chuàng)造意識嗎?
    近幾年，隨著人工智能的發(fā)展
    ，很多科學(xué)家都在努力探索
    ，未來機(jī)器人是否能擁有意識？未來或許可以
    ，這就需要我們先對人腦進(jìn)行更進(jìn)一步的研究
    。一直以來，對于科學(xué)家來說
    ，人腦都是一個神奇的存在，關(guān)于人腦的研究也層出不窮
      。

    細(xì)胞團(tuán)和離體的大腦是否是有意識的
      ；科學(xué)家該如何判斷它們是否有意識。

    Muotri發(fā)現(xiàn)了一些不尋常的方式來培育人腦器官
      。他將腦器官與行走的機(jī)器人連接起來
      ，用尼安德特人（Neanderthal ）的基因修改器官的基因組，將它們發(fā)射到國際空間站的軌道上
      ，并將它們作為模型來開發(fā)更類似人類的人工智能系統(tǒng)
      。

    文中提到他們創(chuàng)建了一種能產(chǎn)生類似于在早產(chǎn)兒中看到的協(xié)調(diào)的活動波的人類大腦器官體（1）。在該團(tuán)隊結(jié)束實(shí)驗(yàn)之前
      ，這種波持續(xù)了幾個月
      。

    該團(tuán)隊的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致倫理學(xué)家和科學(xué)家提出了一系列道德和哲學(xué)問題，即是否應(yīng)該允許有機(jī)體達(dá)到這種程度的發(fā)展水平
      ，"有意識 "的有機(jī)體是否有權(quán)獲得其他細(xì)胞團(tuán)所沒有的特殊待遇和權(quán)利
      ，以及意識是否可以被人類創(chuàng)造出來
      。

    無身體
      、有自我意識的大腦的想法已經(jīng)存在于許多神經(jīng)科學(xué)家和生物倫理學(xué)家的腦海中。就在幾個月前
      ，位于康涅狄格州紐黑文市的耶魯大學(xué)的一個團(tuán)隊宣布，他們讓幾個小時前被殺死的豬的大腦恢復(fù)了部分生命
      。通過從豬的頭骨中取出大腦
      ，注入一種化學(xué)混合試劑
    ，研究人員恢復(fù)了神經(jīng)元的細(xì)胞功能和傳遞電信的能力（2）
    。

    其他實(shí)驗(yàn)，如在小鼠大腦中添加人類神經(jīng)元
    ，引起了一些質(zhì)疑
    。一部分科學(xué)家和倫理學(xué)家認(rèn)為不應(yīng)允許這些實(shí)驗(yàn)的存在。

    這些研究為那些希望避免創(chuàng)造意識的人和那些將復(fù)雜的器官有機(jī)體視為研究毀滅性人類疾病的工具的人之間的辯論奠定了基礎(chǔ)
    。Muotri和許多其他神經(jīng)科學(xué)家認(rèn)為，人類大腦器官體可能是理解自閉癥和精神分裂癥等人類獨(dú)特病癥的關(guān)鍵
    ，這些病癥不可能在小鼠模型中進(jìn)行詳細(xì)研究
    。Muotri說，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)
    ，他和其他人可能需要刻意創(chuàng)造意識。

    研究人員現(xiàn)在呼吁制定一套類似于動物研究中使用的指南
    ，以指導(dǎo)大腦器官的人性化使用以及其他可以實(shí)現(xiàn)意識的實(shí)驗(yàn)
    。6月
    ，美國國家科學(xué)
    、工程和醫(yī)學(xué)研究院開始了一項(xiàng)研究，目的是概述與腦器官相關(guān)的潛在的法律和倫理問題
    。

    對實(shí)驗(yàn)室培育大腦的擔(dān)憂也凸顯了一個盲點(diǎn)：神經(jīng)科學(xué)家沒有一致的方法來定義和測量意識。如果沒有一個可行的定義
    ，倫理學(xué)家擔(dān)心將無法在實(shí)驗(yàn)越線之前阻止這些實(shí)驗(yàn)
    。

    目前的一些實(shí)驗(yàn)可能會放大這個問題。大學(xué)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家Anil Seth說
      ，如果科學(xué)家們確信一個有機(jī)體已經(jīng)獲得了意識，他們可能需要趕緊就意識是如何產(chǎn)生的理論達(dá)成一致
      。但是
      ，他說
      ，如果一個人青睞的理論認(rèn)為機(jī)體有意識
      ，而另一個人的理論則認(rèn)為沒有，那么任何關(guān)于意識已經(jīng)出現(xiàn)的信心都會消失
      。"信心在很大程度上取決于我們相信什么理論
      。這是一個循環(huán)。"

    感知狀態(tài)

    創(chuàng)建一個意識系統(tǒng)可能比定義它要容易得多
      。研究人員和臨床醫(yī)生為了各種目的
      ，用許多不同的方式來定義意識
      。所以
      ，很難把它們綜合成一個精簡的實(shí)際的定義來決定一個實(shí)驗(yàn)室培育大腦的狀態(tài)
      。

    醫(yī)生一般根據(jù)患者對疼痛或其他刺激是否眨眼或退縮來評估處于植物人狀態(tài)的患者的意識水平
    。此外，利用腦電圖（EEG）讀數(shù)
    ，研究人員還可以測量大腦對電脈沖的反應(yīng)
    。比起無意識大腦的簡單，有規(guī)律的活動模式
    ，有意識的大腦將顯示更復(fù)雜的電活動。

    但這種測試可能無法充分探究一個人是否缺乏意識
    。在對處于昏迷或植物人狀態(tài)的人進(jìn)行的腦成像研究中
    ，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，沒有反應(yīng)的人可以顯示出一些類似意識的大腦活動 —— 比如當(dāng)被要求思考走路時，運(yùn)動區(qū)域出現(xiàn)的活動（3）
    。

    在發(fā)育中的人類大腦器官中
    ，前神經(jīng)元細(xì)胞（紅色）變成了神經(jīng)元（綠色），并被被連接成網(wǎng)絡(luò)（白色）
    。

    在任何情況下，標(biāo)準(zhǔn)的意識醫(yī)學(xué)測試都很難適用于生長在培養(yǎng)皿里的腦細(xì)胞
    ，或者是脫胎換骨的動物大腦
    。當(dāng)Muotri提出他的有機(jī)體的放電模式和早產(chǎn)兒中看到的一樣復(fù)雜時，人們不知道該如何看待這個問題
    。一些研究人員認(rèn)為早產(chǎn)兒的大腦活動并不復(fù)雜，不足以被歸類為有意識
    。而有機(jī)體不能眨眼
    ，也不能對痛苦的刺激產(chǎn)生反感，所以它們不會通過意識的臨床測試
    。

    相比之下
    ，最近被殺的豬的完整大腦更有可能擁有意識的必要結(jié)構(gòu)
    ，以及動物活著時的記憶和經(jīng)歷所創(chuàng)造的神經(jīng)線路
    。馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學(xué)的哲學(xué)家和神經(jīng)倫理學(xué)家 Jeantine Lunshof 說：“想想一個已經(jīng)被這些東西填滿的大腦，很難想象那個大腦會是空的
    ?div   id="jfovm50"   class="index-wrap">！?Lunshof補(bǔ)充道：“他們在思維方面能做什么我不知道，但肯定不是空無一物
    ?div   id="d48novz"   class="flower left">
    ！?像耶魯大學(xué)團(tuán)隊那樣
    ，讓死掉的大腦恢復(fù)一絲生機(jī)
    ，或許有可能恢復(fù)一定程度的意識，盡管科學(xué)家們煞費(fèi)苦心地使用化學(xué)阻斷劑來防止全腦活動從而避免這種情況
    。

    研究人員同意他們需要認(rèn)真對待這些研究提出的問題?div   id="d48novz"   class="flower left">
    ？茖W(xué)家和哲學(xué)家以及學(xué)生組成的會議
    ，打算為未來的實(shí)驗(yàn)建立并發(fā)布一個倫理框架。但該論文已經(jīng)被推遲了幾個月
    ，部分原因是幾位作者無法就意識的基本要求達(dá)成一致。

    越發(fā)復(fù)雜的理論

    幾乎所有的科學(xué)家和倫理學(xué)家都認(rèn)為
    ，到目前為止
    ，還沒有人在實(shí)驗(yàn)室里創(chuàng)造出意識。但他們都在問自己
    ，要注意什么，哪些關(guān)于意識的理論最相關(guān)
    。例如
    ，根據(jù)一種叫做整合信息理論的觀點(diǎn)
    ，意識是整個大腦中神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)密集連接的產(chǎn)物
    。彼此互動的神經(jīng)元越多，意識的程度就越高——這個量被稱為phi
    。如果phi大于零
    ，生物體就被認(rèn)為是有意識的
    。

    根據(jù)該理論
    ，大多數(shù)動物都能達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)。位于華盛頓州西雅圖的Allen 腦科學(xué)研究所Christof Koch認(rèn)為任何現(xiàn)有的有機(jī)體都達(dá)不到這個門檻
    ，但他承認(rèn)，一個更先進(jìn)的有機(jī)體可能會達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)。

    其他競爭性的意識理論提到了感覺輸入或跨多個大腦區(qū)域的協(xié)調(diào)電模式
    。例如
    ，一種被稱為全局工作空間理論的想法認(rèn)為
    ，大腦的前額葉皮層作為一臺計算機(jī)
    ，處理感覺輸入并解釋它們以形成存在感。因?yàn)橛袡C(jī)體沒有前額葉皮層
    ，不能接受輸入，所以不能成為意識
    ?div   id="jfovm50"   class="index-wrap">！叭绻麤]有輸入和輸出，神經(jīng)元之間可能會相互交談
    ，但這并不能代表人類的思想
    。“

    然而
    ，將類器官與器官連接起來可能是一項(xiàng)相當(dāng)簡單的任務(wù)。2019年
    ，蘭開斯特的團(tuán)隊在老鼠脊柱和背部肌肉旁邊培育了人類大腦器官
    。當(dāng)來自人體器官的神經(jīng)與脊柱相連時，肌肉就開始自發(fā)地收縮。

    發(fā)育生物學(xué)家瑪?shù)铝铡ぬm開斯特在英國劍橋大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里通過類器官研究大腦組織和紊亂
    。

    大多數(shù)類器官的形成只是為了復(fù)制大腦的一部分——皮層
    。但是，如果人類干細(xì)胞發(fā)育的時間足夠長
    ，并且有了合適的生長因子，它們就會自發(fā)地重建大腦的許多不同部位
    ，然后這些部位就會開始協(xié)調(diào)它們的電活動
    。在2017年發(fā)表的一項(xiàng)研究中，哈佛大學(xué)的分子生物學(xué)家保拉·阿羅塔(Paola Arlotta)誘導(dǎo)干細(xì)胞發(fā)展成由多種不同細(xì)胞類型組成的腦器官
    ，包括視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)的那種光敏細(xì)胞。當(dāng)接觸到光時
    ，類器官中的神經(jīng)元開始放電
    。但事實(shí)上，這些細(xì)胞是活躍的，并不意味著類器官可以看到和處理視覺信息
    ，Arlotta說。這僅僅意味著它們可以形成必要的電路
    。

    阿羅塔和蘭開斯特認(rèn)為他們的器官體太原始
    ，無法產(chǎn)生意識
    ，因?yàn)樗麄內(nèi)狈?chuàng)造復(fù)雜腦電圖模式所必需的解剖結(jié)構(gòu)
    。盡管如此，蘭開斯特承認(rèn)
    ，對于高級類器官來說
    ，這取決于它的定義
    。她說:“如果你認(rèn)為一只蒼蠅是有意識的
    ，那么類器官也可能是有意識的?div   id="jfovm50"   class="index-wrap">！?br>
    然而
    ，蘭開斯特和大多數(shù)其他研究人員認(rèn)為，像活化的豬腦這樣的東西比類器官更有可能獲得意識
    。由神經(jīng)科學(xué)家Nenad Sestan領(lǐng)導(dǎo)的研究豬大腦的團(tuán)隊
    ，試圖找到恢復(fù)器官活力的新方法
    ，而不是創(chuàng)造意識
    。研究人員能夠讓單個神經(jīng)元或神經(jīng)元群被激活，并小心地嘗試避免產(chǎn)生廣泛的腦電波
    。然而，當(dāng)Sestan的團(tuán)隊在其中一個大腦中看到類似協(xié)調(diào)的腦電圖活動時
      ，他們立即停止了這個項(xiàng)目
      。即使在神經(jīng)學(xué)專家確認(rèn)這種模式與意識不一致之后，研究小組還是對大腦進(jìn)行了麻醉
      ，作為預(yù)防措施。

    Sestan還聯(lián)系了美國國家衛(wèi)生研究院(NIH)以獲得如何進(jìn)行的指導(dǎo)
      。該機(jī)構(gòu)的神經(jīng)倫理小組
      ，包括倫肖夫和俄亥俄州克利夫蘭凱斯西大學(xué)因蘇泫(Insoo Hyun)，評估了這項(xiàng)工作
      ，并同意Sestan應(yīng)該繼續(xù)麻醉大腦
    。但是
    ，該小組還沒有制定出更通用的規(guī)定，也沒有例行要求對類器官的提案進(jìn)行生物倫理評估
    ，因?yàn)槠涑蓡T認(rèn)為意識不太可能產(chǎn)生
    。美國國家衛(wèi)生研究院也沒有給意識下一個定義
    。Hyun說：“它非常靈活
    ，每個人都有自己的意思?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">！薄叭绻磺宄覀冋?wù)摰氖峭患?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">，這是一個大問題
    ?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">！?br>
    模糊的定義

    一些人認(rèn)為，即使是試圖在任何一種實(shí)驗(yàn)室保存的大腦中識別意識也是徒勞的
    ?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">！拌b于我們不了解意識，他開創(chuàng)了一些在人們處于植物人狀態(tài)時成像進(jìn)行措施的意識
    ?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">！拔覀儾粦?yīng)該太傲慢?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">！彼f
    ，進(jìn)一步的研究應(yīng)該非常謹(jǐn)慎地進(jìn)行。

    Laureys和其他人指出
    ，類器官的體驗(yàn)可能與早產(chǎn)兒
    、成人或豬的體驗(yàn)非常不同，并不能直接拿來比較
    。此外
      ，類器的結(jié)構(gòu)可能太小而無法精確測量它們的活動，而類器和早產(chǎn)兒大腦的腦電圖模式之間的相似性可能只是巧合
      。其他研究類腦器官的科學(xué)家也同意Laureys的觀點(diǎn)
      ，即一個系統(tǒng)是否是有意識的這個問題是無法回答的
      。許多人完全避免這個想法?div   id="m50uktp"   class="box-center">  ！拔也恢牢覀?yōu)槭裁匆獑栠@個問題，因?yàn)檫@個系統(tǒng)不是人類的大腦
      ，“它們是由神經(jīng)元組成的
      ，神經(jīng)元有電活動，但我們必須仔細(xì)考慮如何比較它們?div   id="m50uktp"   class="box-center">  ！?br>
    Muotri希望他的類器官系統(tǒng)至少在某些方面可以與人類大腦相媲美，這樣他就可以研究人類疾病并找到治療方法
      。他的動機(jī)是出于個人原因:他14歲的兒子患有癲癇和自閉癥
      。“他努力地與生活抗?fàn)?div   id="m50uktp"   class="box-center">  ，”Muotri說
      。類腦器官是一個很有前途的途徑，因?yàn)樗鼈冊佻F(xiàn)了大腦連接的最早階段
      ，而這在人類胚胎發(fā)育時是不可能研究的
      。但是他說
      ，在沒有一個完全功能的大腦的情況下研究人類的大腦疾病
      ，就像研究一個不能產(chǎn)生胰島素的胰腺?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">！耙龅竭@一點(diǎn)，我需要一個真正像人類大腦的大腦器官模型
    。我可能需要一個有意識的器官
    。

    Muotri說他不知道用什么定義來決定一個類器官是否達(dá)到意識。他說
    ，在某種程度上，類器官甚至可以幫助研究人員回答大腦如何產(chǎn)生意識狀態(tài)的問題
    。以開發(fā)一種描述大腦如何產(chǎn)生意識的算法
    。他的項(xiàng)目部分由微軟資助，其目標(biāo)是創(chuàng)造一個像人類意識一樣工作的人工系統(tǒng)
    。

    目前，美國和歐洲都沒有規(guī)定可以阻止研究者創(chuàng)造意識
    。美國國家科學(xué)院小組計劃明年初發(fā)布一份報告
    ，概述最新的研究，并就是否需要制定相關(guān)法規(guī)做出判斷
    。成員們計劃在一些問題上發(fā)表意見
    ，比如是否要獲得人們的同意將他們的細(xì)胞發(fā)展成腦類器官，以及如何人道地研究和處理類器官
    。國際干細(xì)胞研究學(xué)會也在研究類器官的指導(dǎo)方針
    ，但沒有提到意識
    ，因?yàn)樗J(rèn)為科學(xué)還沒有做到這一點(diǎn)
    。

    Hyun說
    ，美國國立衛(wèi)生研究院的神經(jīng)倫理小組還沒有看到任何關(guān)于創(chuàng)造復(fù)雜、有意識的類器官的建議
      ，這將需要新的指導(dǎo)方針
      。Muotri說
      ，他也不知道還有誰在故意嘗試創(chuàng)造有意識的類器官
      ，盡管根據(jù)某些定義，一個足夠復(fù)雜的類器官可能偶然地達(dá)到這種狀態(tài)
      。

    不過
      ，Muotri和其他人說
      ，他們歡迎一些指導(dǎo)方針
      。這可能包括要求科學(xué)家證明他們使用的人類大腦器官的數(shù)量，只將它們用于無法以任何其他方式進(jìn)行的研究
    ，限制可能施加在它們身上的痛苦，以及人道地處理它們
    。

    提前提出這樣的建議將有助于研究人員權(quán)衡創(chuàng)建有意識實(shí)體的成本和收益
    。許多研究人員強(qiáng)調(diào)，這樣的實(shí)驗(yàn)有可能產(chǎn)生重要的見解
    。蘭開斯特說:“有一些真正有意識的人患有神經(jīng)紊亂
    ，卻沒有治療方法
    ?div   id="d48novz"   class="flower left">
    ！薄叭绻覀冋娴囊?yàn)檫@個哲學(xué)思維實(shí)驗(yàn)而停止所有的研究，”她補(bǔ)充說
    ，“那將對真正需要一些新療法的人來說是非常壞的消息?div   id="d48novz"   class="flower left">
    ！?br>
    然而
    ，治療方法仍然可以在用老鼠干細(xì)胞制成的腦器官組織或常規(guī)的動物模型中進(jìn)行測試。這樣的實(shí)驗(yàn)也可以為有關(guān)使用人體類器官的倫理討論提供信息
    。例如
    ，Hyun希望看到研究人員將鼠腦類器官的腦電圖模式與活鼠腦類器官的腦電圖模式進(jìn)行比較
    ，這可能表明人類類器官如何很好地再現(xiàn)人類大腦
    。

    在Muotri看來，研究人體類器官組織和實(shí)驗(yàn)小鼠沒有什么區(qū)別
    。“我們使用的動物模型是有意識的
    ，沒有問題
    ，”他說?div   id="4qifd00"   class="flower right">
    ！拔覀冃枰斑M(jìn)
    ，如果結(jié)果證明他們有了意識，老實(shí)說
    ，我不認(rèn)為這有什么大不了的
    。”
    

          
    本文地址:http://www.mcys1996.com/jiankang/244535.html.
    
          
    
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                        2023-08-13
                    
    
                
    
                
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