¿Por qué las personas encuentran la neurociencia computacional tan interesante?

La neurociencia computacional es otra herramienta. El cerebro es un problema muy difícil, y algunos científicos intentan descifrar sus secretos a nivel de sinapsis y canales iónicos. Otros trabajan en disparos neuronales, neurotransmisores o personas con enfermedades cerebrales.


Pero el trabajo experimental solo nos lleva tan lejos. Parafraseando a Rutherford, sin modelos, la recopilación de datos experimentales es solo una recopilación de sellos. A menudo se dice que la neurociencia es “rica en datos, pero pobre en teoría”, y ahí es donde entran en juego los neurocientíficos computacionales.

Sí, “todos los modelos están equivocados, pero algunos son útiles”. Pero sin un modelo para probar, ¿qué estamos haciendo? Los experimentos de neuroimagen ciertamente prueban hipótesis, pero al final del día, ¿qué tan útil (o interesante?) Es decir “el comportamiento X activa preferentemente la región A del cerebro?”

Mejor sería un modelo que diga que las neuronas corticales visuales aprenden la percepción visual a través de la integración probabilística bayesiana de información previa. Esto proporciona un modelo matemático y una base para el aprendizaje sensorial que luego se puede probar directamente de forma experimental (permitiendo a los investigadores perfeccionar un modelo más “correcto”) que luego lleva sus propias predicciones sobre cómo funciona el cerebro.

No es una forma “diferente” de hacer investigación, es un complemento poderoso para el trabajo experimental.

La neurociencia computacional tiene el potencial de llevarnos a la esencia de cómo funciona el cerebro y, por implicación, cómo el cerebro crea la mente y su relación con la realidad subjetiva percibida.

La neurociencia computacional se trata esencialmente de ingeniería inversa del cerebro y puede ayudarnos a comprender cómo crear inteligencia en una computadora. También puede revelarnos la naturaleza de la inteligencia y cómo el cerebro encuentra patrones, optimiza la acción y genera una percepción subjetiva.

Comprender los fundamentos biológicos de la mente es una de las grandes fronteras sin resolver de la ciencia. Cuando se descubre la conciencia, puede situarse junto a la relatividad, la física cuántica, la evolución y el descubrimiento del ADN como uno de los avances revolucionarios paradigmáticos en la ciencia. Tiene el potencial de replantear nuestra concepción de quiénes somos en el mundo en el que nos encontramos.

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Los neurocientíficos han recopilado muchas observaciones interesantes sobre el sistema nervioso. Además de las observaciones, como científicos, también estamos interesados ​​en desarrollar una teoría que pueda explicar las observaciones. El salto de las observaciones a la teoría es un salto del conocimiento a la comprensión . La posibilidad de poder hacer tales saltos es emocionante, y la neurociencia computacional proporciona herramientas que están bien alineadas con el objetivo de hacer estos saltos.

En el corazón de la neurociencia computacional se encuentra el arte del modelado . Un modelo es una abstracción de la realidad que enfatiza ciertos aspectos de la realidad al tiempo que elige ignorar otros. Lo llamo un arte porque la elección de enfatizar ciertos aspectos a costa de otros es la elección del modelador de lo que consideran las cualidades esenciales del sistema que se está estudiando. No existen recetas para capturar las cualidades esenciales, y se requiere una gran comprensión para poder extraer la simplicidad de la complejidad de los sistemas biológicos. El desarrollo de estas habilidades de abstracción requiere mentalidad de artesanos y es inherentemente gratificante.

El estrechamiento del enfoque ayuda a la comprensión y comunicación de ideas complejas. Después de despojar al sistema de lo esencial asumido, las hipótesis se formulan a partir de los supuestos subyacentes y están sujetas a verificación experimental. Esto crea oportunidades para la colaboración con experimentadores , lo que también puede ser muy gratificante. La verificación experimental conduce a refinamientos en las hipótesis, formando así un ciclo que crea una nueva teoría.

Un punto importante a tener en cuenta es que los modelos en neurociencia computacional no se describen con palabras, sino con matemáticas. Las ecuaciones obligan a nuestras ideas a ser concretas, precisas y coherentes . La vaguedad es la antítesis de la comprensión. Por lo tanto, la práctica del modelado puede hacer que el profesional sea muy consciente de los límites del lenguaje natural y, por asociación, los límites fundamentales de la comunicación. Esta es otra razón por la que encuentro la neurociencia computacional tan interesante.

Por último, la neurociencia computacional se basa en ideas de múltiples disciplinas como las matemáticas, las estadísticas, la informática y la física. Este enfoque multidisciplinario generalmente significa que uno puede aprender un conjunto general de habilidades que se pueden aplicar a casi todos los niveles de descripción para estudiar el sistema nervioso (desde las moléculas hasta la cognición), y también da como resultado la capacidad de pensar concretamente sobre los problemas. en otros campos

No soy un neurocientífico computacional, pero puedo imaginar fácilmente el atractivo:

  • La conciencia y la inteligencia humana siguen siendo uno de los misterios más profundos y básicos del universo.
  • Si podemos crear una inteligencia artificial, puede ser el último invento que necesitemos crear.
  • Es un problema completamente difícil y desafiante, pero
  • Ahora existen muchos ataques excelentes, gracias a los avances en bioquímica, neurobiología y computación (tanto hardware como software).

Podría haber muchas respuestas para responder por qué la neurociencia computacional es tan interesante hoy en día. Un buen ejemplo del nivel de interés podría ser Brain Initiative de los Institutos Nacionales de Salud, que establece como un objetivo principal de investigación buscar nuevas formas de tratar, curar e incluso prevenir trastornos cerebrales. En algún momento en el futuro podremos saber mejor cómo descartar y prevenir eficazmente enfermedades mentales como el Alzheimer, el Parkinson y la esquizofrenia.

La neurociencia computacional se está volviendo instrumental para lograr una de las próximas fronteras de la ciencia: la comprensión completa de cómo funciona nuestro cerebro. Este conocimiento constituirá de hecho un hito histórico que se compara con el descubrimiento de la mecánica cuántica o el ADN. El resultado será una mejor comprensión de nuestra realidad, un desarrollo mejorado de las tecnologías de inteligencia artificial y un gran impacto en nuestra sociedad y la forma de vida. (Diría que también crearía efectos filosóficos y espirituales).

En la búsqueda de conocer y comprender las partes internas del cerebro, los mejores científicos del mundo, así como investigadores y grandes mentes en áreas tan diversas como filosofía, psicología cognitiva, ciencia cognitiva, neurociencia y psiquiatría han formulado con el tiempo teorías mejor refinadas. , explicaciones y modelos.

Como ejemplo, en el campo de la psicología cognitiva (que me gusta), ha habido un progreso constante y aplicaciones prácticas en psicoterapia y ergonomía. Los modelos psicológicos cognitivos de atención, percepción, toma de decisiones y memoria han demostrado ser muy útiles, pero a nivel externo. La neurociencia computacional nos permitirá conocer el funcionamiento interno del proceso mental, las emociones, la moral, la toma de decisiones, la resolución de problemas, la creatividad y más.

La neurociencia computacional es, en ese sentido, solo una nueva línea de investigación, que hace uso de modelos computacionales y matemáticos, basados ​​en la metáfora del cerebro como un aparato de procesamiento de información. El creciente número de trabajos de investigación, revistas, libros, centros de investigación, su inclusión como parte de los planes de estudio universitarios, muestra la importancia de esta área de estudio. Por lo tanto, todas las áreas cognitivas y computacionales que existen hoy en día (hay muchas) se seguirán complementando y reforzando entre sí para lograr el objetivo: la comprensión completa de cómo funciona nuestro cerebro .

[Respuesta en broma]: No es tanto que me parezca interesante, sino más bien que seguí rompiendo cosas cuando trabajaba en el laboratorio

[Respuesta real]: La neurociencia computacional me permite ser realmente promiscua en mis intereses de investigación. Puedo colaborar con muchas personas y trabajar en problemas muy diferentes. No estoy atado a un solo sistema experimental o área cerebral porque mis habilidades (datos generales-fu) son bastante genéricas y puedo trabajar en los problemas que encuentro más interesantes.

Combina un montón de cosas increíbles.

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  • Intentar una mayor comprensión de uno mismo