Si alguien está interesado tanto en el aprendizaje automático como en la neurociencia, ¿hay alguna forma de combinar estos dos tipos de asignaturas en un proyecto de doctorado?

Sí, eso es absolutamente posible. De hecho, hay varias áreas diferentes en las que la neurociencia y el aprendizaje automático interactúan entre sí.
Por ejemplo:

  • Interrelación entre aprendizaje automático y aprendizaje biológico:
    Hay algunas investigaciones en la relación entre el aprendizaje biológico y el aprendizaje automático. Esto puede tener el objetivo de encontrar mejores algoritmos de aprendizaje o obtener una comprensión más profunda de los mecanismos de aprendizaje biológico.
    Por ejemplo, hay algunas investigaciones sobre algoritmos de aprendizaje con redes neuronales con picos (por ejemplo, http://journals.plos.org/ploscom…).
    Gracias a la moda actual del aprendizaje profundo, también hay investigaciones sobre la conexión de este campo a las redes neuronales biológicas (por ejemplo, http://journals.plos.org/ploscom…).
    Tenga en cuenta que las redes neuronales especialmente convolucionales se inspiraron en la organización real del cerebro de los mamíferos (corteza visual).
  • El aprendizaje automático se usa ampliamente para ayudar en el procesamiento de datos para la neurociencia.
    Por ejemplo, para procesar los datos de imágenes de fMRI, microscopía óptica, etc.
    En particular, se usa para el procesamiento de datos en conectomía a partir de imágenes de microscopía electrónica (¡esto es en lo que estoy haciendo mi doctorado!).
    Aquí, el objetivo es reconstruir el diagrama de cableado neuronal a partir de los volúmenes de imágenes que se toman con EM para obtener una mayor comprensión del procesamiento de la información neuronal. Para esto, se utilizan una variedad de herramientas de aprendizaje automático y visión por computadora. Recientemente, también aquí las CNN se han vuelto muy populares. Consulte Elsevier: Localizador de artículos para obtener una descripción general (desafortunadamente algo desactualizada).
    Consulte http://www.nature.com/nmeth/jour… para ver nuestro último artículo sobre el tema.

Lo mejor que puede hacer es mirar la investigación que se realiza en lugares que combinan estas dos cosas. Algunos de los lugares relevantes incluyen:

  • Instituto de Neuroinformática, Uni Zurich y ETH Zurich, Suiza (trabajo aquí)
  • Computación y sistemas neuronales, Caltech, EE. UU.
  • Investigación Neuroelectrónica Flandes, Bélgica
  • Unidad de Neurociencia Computacional Gatsby, UCL, Reino Unido
  • Centro alemán de Bernstein para la neurociencia computacional en Berlín, Friburgo, Gotinga, Heidelberg, Munich y Tubinga
  • Centro Sloan-Swartz de Neurobiología Teórica, Instituto Salk, EE. UU.
  • RIKEN Brain Science Institute (RIKEN BSI), Tokio, Japón

Han investigado mucho sobre la mosca de la fruta común. Han identificado dos neuroquímicos, que actúan como refuerzo positivo y negativo.

Estudia epigenética. Es el más dinámico de nuestro ADN. Casi todo en el ambiente afecta el epigenoma. Todo es interruptores de encendido y apagado. Explica cómo y por qué un gemelo contraerá cáncer, mientras que el otro no.

Hemos llegado a comprender que, a lo sumo, nuestro ADN no es más que interruptores de encendido y apagado. Compile suficientes interruptores y obtendrá una función. Es lo mismo para el lenguaje de programación. Nuestro ADN es varias veces mayor, más complicado, pero tardó millones de años en escribirse.

Y según la mejor ciencia, el subconsciente genera todos los pensamientos, decisiones y todo lo imaginado. El subconsciente es una máquina de procesamiento de datos y no tiene conciencia. Si lo hiciera, podría anular millones de años de evolución. Ninguna criatura así podría sobrevivir.

Entonces, ¿qué hace el consciente? Mientras está despierto, el consciente está en constante retroalimentación, con el subconsciente, y ayuda a dirigir nuestros sentidos.

Ser capaz de recordar correctamente la secuencia exacta de eventos, causa y efecto, es vital para la supervivencia. En teoría, cada bit de memoria a largo plazo tiene un código de secuencia, o algo que sirve para el mismo propósito. Si no está consciente de algo, entonces no puede tener un código de secuencia y no puede almacenarse a largo plazo. Eso incluye cada pensamiento, decisión … etc.

Existen diversos grados de conciencia, como ser vagamente consciente de los sonidos de fondo.

Recompensas químicas cerebrales de Google (serotonina, dopamina y oxitocina). En gran medida, estos químicos determinan el comportamiento humano. La excepción: cuando no hay buenas opciones, elegimos el resultado menos negativo.

¿Cómo evaluamos todas las cosas para tomar decisiones? Valor emocional, que está determinado por una combinación de nuestros genes, conocimiento, experiencia, el medio ambiente, nuestro estado físico y emocional, y más.

A nivel químico, el valor emocional está determinado por las recompensas químicas del cerebro.

Para tomar decisiones, el cerebro hace predicciones, basadas en simulaciones, generadas por el subconsciente. Eso incluye todo movimiento físico grosero, cada pensamiento, cada idea y cada palabra.

Eso debería ayudarte a comenzar.

Absolutamente sí. En realidad, me presentaron el aprendizaje automático en mi programa de maestría en neurociencia y, debido a esto, posteriormente hice una maestría en ciencias de la computación. Espero volver y ampliar esto más tarde (no tengo tiempo para escribir un cajero automático de respuesta completa), pero lea detenidamente los documentos de Derek Monner:

https://scholar.google.com/citat

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