【Brain】AI如何帮助我们理解意识——麻省理工最新大脑研究

来源：ScienceAI

编辑：文龙

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麻省理工学院和麻省总医院的一组研究人员最近发表了一项将社会意识与单个神经元活动联系起来的研究。据悉，这是首次在单神经元级别下找到「心智理论」的证据。

测量大量的神经元是神经学的基础。即使是普通的核磁共振成像（MRI）也可以确定大脑特定区域的用途以及它正在产生什么想法，但是弄清楚单神经元水平的情况是另一项完全不同的重要成就。

论文中写道：

「利用人类背内侧前额叶皮层（dorsomedial prefrontal cortex）中单个细胞的记录，我们可以识别出能够在各种情况下可靠地编码有关他人信念信息的神经元，并且该神经元能将自我信念与其他信念相关的表征区分开来……这些发现揭示了在人类背内侧前额叶皮质中的一个描绘他人信念的详细细胞过程并明确了可能支持心智理论候选人的神经元。」

换句话说：研究人员认为他们已经观察到了单个的大脑神经元，这些大脑神经元形成了让我们思考他人的感觉和想法的模式。研究人员正在辨认起作用的同理心。

这可能会对大脑研究产生巨大影响，尤其是在精神疾病和社交焦虑症领域，或许可以为自闭症患者开发个性化治疗方法。

有趣的是，我们可以从该团队的工作中潜在地了解意识。

研究人员对15位计划进行与研究无关的特定类型脑部手术的患者询问了一些问题并进行了简单的行为测试。麻省总医院的新闻稿写道：

「当患者听一段简短的陈述并回答有关这些陈述的问题时，插入到患者背内侧前额叶皮层中的微电极记录了单个神经元的行为。例如，向参与者讲述如下情景以评估他们如何考虑他人的现实信念：『你和Tom看到桌子上有一个罐子。Tom离开后，你将罐子移到了柜子中。Yom会认为这个罐子在哪里？』

参与者在听完每个故事后必须对他人的信念做出推断。该实验并没有改变手术计划或是临床护理。」

该实验基本上采用了一个重要的概念——大脑活动，然后尽可能多地了解它。通过将这一知识层添加到我们对单个神经元如何交流和共同工作的整体理解中，我们最终形成自己意识内的他人心智理论。这启发我们有可能使用类似的实验技术来识别和量化其他神经系统。

当然，对于人类科学家来说，不可能想出观察、标记和刺激1000亿个神经元的方法。光是对这些神经元计数可能就需要耗费数千年，更不必说观察他们受刺激后的反应。

幸运的是，我们已经进入了人工智能时代。如果有一件事情是AI擅长的，那就是重复性单调枯燥的事情，例如非常快地标记800亿个神经元。

可以想象，麻省理工团队的方法自然是自动的。虽然当前的迭代仍需使用侵入式传感器，因此实验使用本身就准备进行脑部手术的志愿者作为研究对象，但或许有一天我们可以使用外部设备就能获得精确的数据，这绝非空想。

这个系统的最终目标是实时识别和映射人脑中的每个神经元，就像是在曲折的迷宫中长久迷失后猛然从热气球上看到整个全貌一样。

这将让我们对行动意识的理解如有神助，并有可能使我们在机器中更准确地复现「意识」。

论文地址：

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03184-0

https://thenextweb.com/neural/2021/01/27/new-mit-brain-research-shows-how-ai-could-help-us-understand-consciousness/amp/

TRISTAN GREENE