Neurobiologie pour les nuls

Comme les ordinateurs deviennent plus puissants, il est de plus en plus les spéculations sur si elles pouvaient égaux ou supérieurs à l'intelligence humaine. Un fil de cette discussion est l'idée de télécharger nos esprits dans un substrat artificiel comme un ordinateur. La plupart des neuroscientifiques sont très sceptiques quant à cette idée pour plusieurs raisons:

• 
  
  
  
  

  Ce que nous savons réellement sur le cerveau est qu'il est extrêmement complexe. Il est constitué de l'ordre de 100 milliards de neurones chacun avec un millier de connexions à d'autres neurones. Pas de substrat aujourd'hui peut se rapprocher de cette complexité.

• Neuroscientifiques pensent que la fonction essentielle du cerveau est effectuée par des calculs de neurones qui génèrent des potentiels d'action qui sont envoyés à d'autres neurones.

• Même si nous avons pu mesurer la cuisson de chaque neurone dans le cerveau, et la force de chaque synapse produire que le tir, et de télécharger ou modèle qui dans le silicium, nous ne savons toujours pas si ce serait effectivement travailler comme un cerveau humain.

Bottom line: Vos pensées sont vos propres, pour l'avenir prévisible.

Depuis imagerie par résonance magnétique (IRMf) machines fonctionnelles sont devenus plus fréquents à la fin du 20e siècle, il ya eu plus de demandes quant à la capacité de cette technologie pour extraire le contenu de traitement mental. De nombreux aspects de revendications et demandes reconventionnelles sont parallèles à ceux associés aux soi-disant “ détecteur de mensonge ” des tests pendant leur apogée à la fin du 20e siècle, y compris la capacité de détecter lui-même couché.

scanners IRMf détecter les niveaux d'oxygénation du sang et des changements de débit sanguin associés à des changements métaboliques dans les zones du cerveau à une résolution de un à plusieurs millimètres cubes, en fonction de la force de l'aimant. Cette mesure est un indice à une dimension globale du niveau de l'activité neuronale en ce que le volume de tissu, qui est un circuit complexe, composé de millions de neurones.

Ce qui peut être déduite à partir de scans IRMf, pratiquement et théoriquement? L'anatomie du cerveau est caractérisée par la localisation de la fonction, avec moteur distinct et aires sensorielles, et des cartes au sein de ces zones. Par exemple, les neuroscientifiques savent exactement où la zone du cerveau qui contrôle l'est la main gauche, et, si une personne dans un aimant IRMf déplacé sa main gauche, ce mouvement pourrait facilement être détecté.

Dans les systèmes sensoriels, l'espace visuel est aménagé dans une carte topographique complexe sur le cerveau. Si une personne imagine une certaine forme spécifique directement en face d'elle, certains des mêmes zones du cerveau seront activés qui aurait été activé par voir réellement cette forme. Cette activité cérébrale associée à l'imagerie peut également être détectée dans un scanner. Les zones du cerveau dont l'activité est nécessaire pour évoquer des images, ou de mentir, sont différents de ceux qui sont impliqués dans l'extraction du contenu de la mémoire réelle, et cela peut également être détectés.

Finalement, cependant, nous manquons de résolution. Un volume de 1 millimètre cube de tissu cérébral a des billions de différents états. Aucune mesure unidimensionnelle de l'activité globale dans ce volume peut distinguer parmi tous ces états. Scanners peuvent bien être en mesure de faire la distinction entre un nombre fini d'alternatives caractérisées par des différences significatives de l'activité du cerveau pendant de nombreuses millimètres (tels que des images provoquant l'excitation), mais ils ne peuvent pas avec la technologie non-invasive prévisible distinguer les complexes, les différences subtiles dans similaire les modes de pensée.

Cyborgs (organismes cybernétiques) existent déjà! Toute l'un des plus de 100.000 personnes dans le monde qui a un implant cochléaire à rétablir l'audition est essentiellement un cyborg, une combinaison fonctionnelle des parties organiques et de machines. Votre grand-tante Gertie semble soudain beaucoup plus frais, n'a pas elle? La vraie question est de savoir comment rapidement les fonctions cérébrales supplémentaires seront effectuées avec des interfaces cerveau-ordinateur (BCI) et la rapidité avec laquelle ils vont être développées.

Voici quelques idées intéressantes sur cyborgs:

• Le début de l'ère de cyborg humaine a commencé avec la nécessité de rétablir la fonction perdue, en particulier ouïe, où la BCI était relativement simple.

• La recherche est en cours pour utiliser une approche de cyborg de réparer certains types de cécité via des caméras et des tableaux de stimulateurs miniatures pour injecter le signal de la caméra dans le système nerveux.

• Un projet de longue date vise à remplacer certaines fonctions de la mémoire dans une partie du lobe médial du cerveau appelée l'hippocampe avec des circuits de silicium.

• Tout comme le système nerveux adapte aux intrants nouveaux et novateurs, tels que ceux qui se produisent pour apprendre à faire du vélo ou conduire une voiture, il peut probablement s'adapter à injection directe de signaux dans le système nerveux.