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连接组:造就独一无二的你读后感精选10篇

2018-05-14 21:37:02 来源:文章吧 阅读:载入中…

连接组:造就独一无二的你读后感精选10篇

  《连接组:造就独一无二的你》是一本由[美] 承现峻著作,清华大学出版社出版的平装图书,本书定价:45,页数:374,文章吧小编精心整理的一些读者读后感希望对大家能有帮助

  《连接组:造就独一无二的你》读后感(一):你是你的连接组

  光看标题实在明白这句话是什么意思。但读完全书后,确实会对思考方式有新的启发

  理解标题时,首先要知道下列概念

  树突——神经突的一种,又短又粗,从胞体散发出多条,分成很多分支,延伸到周围。是突触的接收端,膜上含有受体分子。树突的电信号总是朝向胞体传递

  轴突——神经突的一种,只有一条,又长又细,发送端,分泌神经递质,向其他神经元传递信号。

  动作电位(电锋)——轴突的电信号,一种短暂脉冲,每个脉冲持续大约1毫秒。总是沿着轴突向远离胞体方向传递。

  突触——把一个电信号传换成化学信号,然后再把它转换回电信号。两个神经元接触地方可能就会有一种叫做突触的结构,神经元就是利用这种连接来通信的。不是每个接触处都有突触,突触通常要传递化学信息作为发送方的神经元,会分泌一种称为神经递质的分子,传递给接收方神经元。突触还有办法“回收”神经递质,通过把它们吸收回来,或者是把它们变成失活状态,让神经递质几乎没有机会乱跑。

  信号在通路上如何传递呢?

  作者机智地用“投票”来做比喻。单个突触通常很弱,不足以使一个神经元产生电锋,但是多个突触聚合起来就可以。胞体把电流叠加起来,相当于计票。如果总票数超过一个阈值,轴突就会产生一个电锋。这个阈值的高低决定了神经元是更容易做出决定,还是更难以做出决定。只有在胞体记完所有投票后,电锋才会出现在轴突中。树突中的电信号是连续梯度的。

  突触的激活会产生电流,而电流的方向却是正反皆有可能。兴奋性的突触会使得电流流进接收方的神经元,意在“激发”一个电锋;而抑制性的突触则会使得电流流出神经元,企图“阻止”它产生电锋。

  神经外科医生Itzhak Fried和神经科学家Christof Koch在一次合作实验中,给几位患者看一组照片,并记录患者颞叶内侧部分的神经活动发现当患者看到Jeniffer Aniston的照片时,有一个神经元就会产生很多电锋。而当患者看其他明星普通人著名地点动物或其他物体的照片时,这个神经元都几乎或完全不产生电锋。这就是著名的“珍妮佛•安妮斯顿神经元”。也就是说,“珍妮佛•安妮斯顿神经元”的阈值很高,它只有在所有的局部神经元都产生电锋时,自身才会产生电锋,而只有珍妮佛才能造成这样全票通过的情况

  连接主义学说认为,一个神经元的功能,主要取决于它与其他神经元的连接。一个连接组,就是一个神经系统中各个神经之间的连接的全体。而大脑的功能高度依赖于神经元之间的连接。

  当受孕的那一刻起,基因组就已经固定。但连接组在人的一生中始终改变。主要表现为以下形式

  1、神经元会调整彼此之间的连接,使它们变得更强或弱,从而给这些连接重新赋予权重——重新赋权

  2、神经元还能创建新的突触,或者去掉一个突触,这样它们就能重新连接,它们还能通过生长新的枝条或收回原有的枝条来改变连线的结构——重新连接、重新连线

  3、新的神经元会不断地产生,旧的神经元会不断地死去,这些会使连接发生重建——重新生

  神经元之间详细的连接通路是怎样的?连接使如何影响记忆的?脑组织损伤疾病,如自闭症、阿尔兹海默等,是否会由连接组的变化提供新的治疗方法心智的变化是连接组的变化吗?这些问题目前还无法回答,但随着技术发展,高尔基染色法——电子显微镜下的突触图像——切出50纳米厚切片的超薄切片机——2004年“连续立体表面扫描电子显微成像”25纳米——自动卷带收集超薄切片机,只要有了正确的问题和正确的研究方向,想必总有一天我们会知道答案

  《连接组:造就独一无二的你》读后感(二):沿着科学足迹去追寻终极哲学

  连接组,这本书可以称之为自私的基因的姊妹篇,阐释大脑中神经元的连接对人类大脑储存信息、思维模式产生怎样的影响。在自私的基因一书中,作者讲到,基因通过其“自私”的天性,为了获得生存繁殖的能力控制着我们人类生物行为。这种行为是通过潜移默化的,通过基因之间的动态博弈去实现的。读罢此书,让人感觉些许悲观。而本书作者认为:人不仅仅被基因组决定,更被连接组决定。基因组代表先天因素(nature),我们从遗传而来无法轻易改变,连接组象征后天因素(nurture),是我们在这个缤纷世界经过武术外界信息塑造后的大脑。我们后天的经历,改变我们的神经元,进而在改变我们的思维模式。

  首先让我们在对连接组进一步理解:一个连接组,就是一个神经系统中各个神经之间的连接的全体。跟基因组一样,一个连接组不是一条连接,也不是很多连接,而是所有的连接。这个连接组非常复杂,也就造就了独一无二的你。神经元在任意时刻的活动,产生的电信号,化学物质,这些信息编码成了你在这一时刻的思考、情绪和感觉。心灵和思维之不同,正是因为连接组之不同。一个人的任何改变,比如提高素质,少喝点酒,或者挽救一段婚姻,其实都是对连接组的改变。连接组是由先天的基因和后天的经历共同塑造的,大脑的连接结构是我们成为我们,但反过来,我们也在影响我们的连接结构。

  本书四部分结构,先破后立,深入探讨,最后抛出一连串的问题,将读者引向终极的哲学。

  第一部分,颅相学关注与大脑的尺寸区域的划分,认为不同的尺寸思维、智商不同,不同区域部分,分管着不同的功能。但作者认为,这些假设结论存在统计学上的偏差,统计学是根据有限个体案例统计,观察到两个现象相关性关系,就得出了结论。这种结论不涉及本质原因,尺寸和区域的结论是比较容易找出反例的。

  第二部分,作者开始论述,其比较认可解释大脑内部是如何工作的,如何产生思想的学说——连接主义。脑区不是一个基本单位,而是一个由大量神经元组成的复杂网络。这个网络的众多连接,使其中的神经元产生复杂的活动模式,而我们的思想和感觉就蕴含在这些模式当中。经历可以影响这些连接的组织结构,因而催生学习和记忆。

  第三部分,补充论述,大脑神经元的连接还受基因的影响,论证就比较充分。你之所以为你,不只是你的基因组还有你的连接组。

  第四部分,连接组学,过往的发展、研究成果。作者已经开发了一些新的技术,怎样去运用到连接组的研究中。比如,类似于颅相学那样,根据连接组,将大脑分成不同的区域,类似植物学家树木分类那样,将海量的神经元分成不同的类型。我们去看清楚弄明白连接组的构成,然后在解码连接组,读取蕴含在其中的记忆。有了这些知识后,我们就可以对连接组进行:重新赋权,重新连接、重新连线、重新生成,训练我们的行为和思维,让学习和记忆变得更加高效。

  第五部分,作者将连接组学,推到逻辑极限,带我们去思考人之所以为人意义。“超人类主义”找出一套改善人类命运方案可行吗?低温将人体冷冻,期待他们复活,可以吗?把你的思维移植到计算机网络中,脱离肉体而存在,你是否不朽?我们用大脑创造科技,帮助我们更好的了解我们的大脑。

  圣经说,上帝自己形象创造了人类。费尔巴哈说,人类按自己的形象创造了上帝。超人类主义者说,人类终将把自己改造成为上帝。

  《连接组:造就独一无二的你》读后感(三):漫步在大脑的森林

  

我所理解的宇宙层次,从微观到宏观

- elementary particles

  - atom

  - molecule: DNA (基因组); protein(蛋白质组)

  - virus; cell

  - brain(连接组)

  - life: ecosystem

  - consciousness

  - society: economy; politics; etc.

  - civilization

  - solar system

  - galaxy

  - galaxy groups; observable universe

生命的基本子系统

  对于生命里的理解中,有三个领域我一直很好奇:基因组、蛋白质组、连接组。

  它们在我脑海中对应着三个概念:(压缩的)信息、(信息所描述的)实体、(实体所进行的)计算

  用计算机的术语来说: - DNA是一堆压缩的“类”储存在“磁带”(染色体)上

  - 蛋白质是这些类所映射的“对象运行在“计算机(细胞)里

  - 连接组是这些对象所构成的运行中的“商业系统”(大脑),处理外界流入的信号,然后输出计算出来的结果

大脑的复杂度

  我很早之前,在TED上看到本书的作者 Sebastian Seung 的演讲,他看起来非常乐观,但是 PPT 里描述的工程量(近千亿个神经元)看得人心里一凉。我完全认同他的方向,但是完全看不到现实可行性。是的机器学习看起来势头正劲,Google、微软所建造的系统规模非常大——但那是顶级公司的商业系统啊。 Sebastian 可能会拉到10亿、100亿美元的投资去做同等规模的系统用来解析连接组吗?

  后来,看到孙天齐把这本书翻译了,我就迅速的上京东买了本看。书包含了TED演讲的那些内容同时横向和纵向扩充了很多新的信息。

  反过来,乐观的想,按照他所说的,可以先从一些特定功能的脑区开始,定向的解析一些很小的、与其他部分关系没那么大的脑区,获得深入的理解。如果,能够通过这种理解,解决、或者部分的解决一些大众的痛点问题:抑郁症、自闭症、阿尔兹海默症、帕金森症……那么,到时候可能就会有足够媒体流量工业资金的注入了——Sebastian 可能就会像 HInton 一样,被媒体称作“连接组教父”了吧。

  脑洞再开大一点:现在的神经网络只是非常粗略的对大脑的仿生——如果连接组能够通过展现一些人体神经元的某些神奇特性,启发出更强大的神经网络的设计,那么也是极好的。

  这是一个完美的正反馈:研究人类神经元,启发人工神经元;人工神经元帮助人类更深入的研究人类神经元,启发出更强大的人工神经元……

内外

  我很喜欢作者在书里的一个比喻:河流与河床。他借此来表达一种想法——连接组决定了意识流动方式;意识的流动反过来也会缓慢的改变连接组的静态结构。

  事实上,“认知行为疗法”看上去也是这个思路。再延伸一些,也许不同的自然语言不仅仅是编码方式的差别,还会潜在的塑造使用者的感情和思维呢?

  人真是一个耦合得非常严重的系统啊……

  《连接组:造就独一无二的你》读后感(四):《连接组》|姚广孝解读

  关于作者 承现峻,韩裔美国人,哈佛大学理论物理博士,目前就职于美国普林斯顿大学神经科学研究所与计算机科学系。他的研究涉及物理学和神经科学等诸多领域。2010年,承现峻在TED论坛上以“我是我的连接组”为题向全球听众发表了一次精彩的演讲,从而将“连接组”这个概念带入了大众视野。 关于本书 在本书中,承现峻教授首先回顾了大脑功能的研究历史、近年来连接组学的崛起过程及其对脑科学研究的重大推动作用,紧接着介绍了连接组学如何指导治疗抑郁症等精神疾病的药物研发,在全书的最后,作者对人体冷冻和意识上传这两项推动人走向永生的科学研究进行了展望。 核心内容 本书认为针对连接组的探索才是真正解开大脑运行机理之谜的钥匙。只有开展连接组学研究,才能更好地在大脑中划分不同的功能区域,更准确地研究记忆的本质,更有效地研发精神类疾病的治疗药物,并为人体冷冻和意识上传这类试图实现人类永生的技术提供更可靠的评估标准。点击查看大图,保存到手机,也可以分享朋友圈 一、大脑功能研究历史 早在古希腊时代人们就已经发现,大脑可能就是决定人类情感与思考的器官。但对于如何研究这个器官,人们在很长一段时间里都无能为力。到了1819年,德国医生弗朗兹·高尔提出将大脑皮层划分成不同区域,每个区域对应特定的心智功能,从而产生了颅相学。 然而颅相学对大脑不同区域的功能近乎猜测,因此只能算是一种伪科学,直到20世纪初,德国的神经解剖学家科比尼安·布洛德曼才绘制出了一份真正严谨的人类大脑解剖地图。在这份地图上,大脑皮层基于严格的解剖学实验,被重新规划为52个区域,推动了神经解剖学的发展。 到了20世纪90年代,功能磁共振成像技术诞生。在这项技术的帮助下,科学家们迅速找到了大脑内负责视觉、触觉以及四肢运动的具体区域。然而作者认为基于功能磁共振成像技术的研究在本质上仍然属于颅相学,大脑实现某项功能,归根结底取决于某个特定区域内的所有神经元的相互连接,也就是所谓的连接组。 二、开展连接组学研究,必须具有相应的技术储备 1873年,意大利病理学家卡米洛·高尔基通过特别的脑组织染色方法,第一次观察到了人类大脑神经元的完整清晰形态。在显微镜下,神经元像四周伸展出无数分支,与其它相邻神经元接触。大脑内约有1000亿的神经元,如此多的神经元通过这些分支相互连接,构成了存储和传播信息的大网。 神经元之间的连接强度,会根据连接自身所受到的刺激程度,变得更强或更弱。这被称为“神经元连接的可塑性”。一些物理学家、计算学家、心理学家和神经学家据此形成了一个叫作“连接主义者”的松散学派。然而在很长一段时间内,受限于技术发展,连接主义学说的核心,也就是连接组,是无法观测的。 到了20世纪50年代,人们终于通过电子显微镜,拿到了第一张展示神经元连接细节的二维照片。此后,科学家们使用钻石刀制作出了超薄切片机,这种机器可以切出厚度只有30纳米的超薄切片。在超薄切片机的帮助下,我们可以把大脑组织切成一系列薄片,然后将薄片数据导入电脑,在三维空间中重建出神经元的形态。这一系列的技术进步,为连接组学奠定了坚实的研究基础。 三、连接组学能为脑科学研究带来进步 作者认为,连接组学首先能够带来更科学的大脑划分模式:如果两个神经元连接到大脑的同一个区域,那么它们就应该被划分为同一类神经元。因此,我们拿到神经元在大脑内的连接信息后,可以基于连接目标,将神经元分成对应不同功能的群落。这种划分方法比传统的脑区划分更为科学。 此外,连接组还能帮助解析大脑中的记忆。2005年,神经外科医生伊扎克·弗里德发现有特定的神经元能够对女明星珍妮弗·安妮斯顿的照片和她的名字产生电信号,这说明这个神经元可能参与了大脑中和安妮斯顿有关的记忆生成与记忆存储。为了验证这个想法是否正确,科学家们设计了一个动物实验。科学家们在珍珠鸟脑内控制鸣叫的区域,监测神经元的电信号发放特征。 研究发现,神经元的电信号和鸣叫有着非常强的对应关系,每个神经元都会在轮到它的节拍时迅速发放一个几毫秒的电信号,然后重新归于沉寂,不同神经元放电有先有后,严格遵循固定的顺序。我们知道,大脑中的神经元只有在接收了上一级的电信号刺激后才会发放自己的信号,因此科学家观察到的这种电信号依次发放的现象,很有可能代表了这些神经元之间的逐级连接关系。 不久的将来,我们可以使用连接组学的研究方法获得珍珠鸟大脑里控制鸣叫区域的三维图像,重建出这个区域内神经元的连接关系,也就是连接组。结合神经元电信号发放次序,就可以知道珍珠鸟唱歌时,信号在连接组上是如何传递的。由此,我们就复原出了珍珠鸟保存这段歌声的记忆。 四、连接组学可以提高治疗精神类疾病药物的研发速度 传统的药效检测都会从动物开始。我们可以在小鼠脑内临时阻断一部分区域的血流供应,制造出人类中风情况下的脑缺血症状。然而对于精神类疾病,这要困难得多,因为人们很难确认一只老鼠是否患上了自闭症或者精神分裂症。受限于这个因素,科学家们只能通过观察小鼠的外在行为变化,来判断小鼠在某种药物治疗下,精神疾病是否得到了治愈,但这种做法误差很大。 对于这个局面,作者认为这是药物研发思路有问题。研究精神疾病不用连接组,而去研究行为的变化,就像研究传染疾病不用显微镜一样荒谬。我们知道,精神疾病患者大脑内的连接组与正常人的连接组不一样,因此我们可以通过对比,找到患者连接组中出错的位置,作为药物的靶点。而在检测药效的时候,我们也可以观察这个药物是否有效地纠正了错误的大脑连接。大脑连接组是比外在行为更为本质的东西,因此我们基于连接组来研究和评估药效,显然更为有效。 五、连接组有助于人类永生的研究 以美国阿尔科生命延续基金会为代表的一些机构尝试使用人体冷冻术来保存人类的身体,等待将来技术进步能够解决疾病和衰老后,再让被冷冻的人复生。然而怎么判断阿尔科基金会的这项技术是否可靠呢?作者认为,“你就是你的连接组”,换句话说,一个人的思想、意识和记忆都保存在大脑内神经元相互连接所编织的网络里。 在连接组学的视角下,判断人体冷冻术是否可靠,不用关注神经元是否存活,只关心神经元之间的连接关系是否得到了保持。如果在冷冻过程中,只有少量神经突起发生断裂,问题可能还不是太严重;一旦成团的神经元连接遭到破坏,那就是真正的连接组死亡,将来技术再发达,恐怕也只能恢复这个人的身体,他的意识可能已经永远地丢失。 除了在物理世界保存人类的意识和思维,另一种思路是将人类的“自我”从物理世界上传到虚拟世界中。如果我们能够模拟大脑内所有原子的运动,那么这种模拟无疑是极度逼真的,但大脑内的原子数量实在太多了,进行这种程度的模拟要消耗天文数字的计算资源。所以我们只能使用尽可能简单的模型来进行模拟。 作者在TED演讲中说过:“我是我的连接组”,那就不难得出结论,一个合理的模拟,应该能还原一个人的连接组,也就是这个人大脑内所有神经元之间的连接。当然,因为人类大脑是不停活动的,所以这个模拟还要能够还原神经元连接的动态变化。尽管目前模拟出1000亿个神经元所组成的网络活动还非常困难,但也比模拟大脑内所有原子的运动要好很多。人们在设计程序时,只需要将主要精力放在如何实现连接强度的生成和变化上即可。作者认为,如果你想上传思维,那么这种模拟思路将是你唯一的希望。 金句 1. 你是你的连接组。 2. 如果想要真正弄清楚大脑内部的学习和记忆机理,就必须跳过宏观的大脑分区,直接与微观层面的神经元打交道。 3. 研究精神疾病不用连接组,而去研究行为的变化,就像研究传染疾病不用显微镜一样荒谬。 4. 思想、意识和记忆都保存在大脑内神经元相互连接所编织的网络里;而一个人的死亡,就意味着他的连接组发生不可逆转的损毁。接组》|姚广孝解读

  关于作者 承现峻,韩裔美国人,哈佛大学理论物理博士,目前就职于美国普林斯顿大学神经科学研究所与计算机科学系。他的研究涉及物理学和神经科学等诸多领域。2010年,承现峻在TED论坛上以“我是我的连接组”为题向全球听众发表了一次精彩的演讲,从而将“连接组”这个概念带入了大众视野。 关于本书 在本书中,承现峻教授首先回顾了大脑功能的研究历史、近年来连接组学的崛起过程及其对脑科学研究的重大推动作用,紧接着介绍了连接组学如何指导治疗抑郁症等精神疾病的药物研发,在全书的最后,作者对人体冷冻和意识上传这两项推动人类走向永生的科学研究进行了展望。 核心内容 本书认为针对连接组的探索才是真正解开大脑运行机理之谜的钥匙。只有开展连接组学研究,才能更好地在大脑中划分不同的功能区域,更准确地研究记忆的本质,更有效地研发精神类疾病的治疗药物,并为人体冷冻和意识上传这类试图实现人类永生的技术提供更可靠的评估标准。

  点击查看大图,保存到手机,也可以分享到朋友圈 一、大脑功能研究历史 早在古希腊时代,人们就已经发现,大脑可能就是决定人类情感与思考的器官。但对于如何研究这个器官,人们在很长一段时间里都无能为力。到了1819年,德国医生弗朗兹·高尔提出将大脑皮层划分成不同区域,每个区域对应特定的心智功能,从而产生了颅相学。 然而颅相学对大脑不同区域的功能近乎猜测,因此只能算是一种伪科学,直到20世纪初,德国的神经解剖学家科比尼安·布洛德曼才绘制出了一份真正严谨的人类大脑解剖地图。在这份地图上,大脑皮层基于严格的解剖学实验,被重新规划为52个区域,推动了神经解剖学的发展。 到了20世纪90年代,功能磁共振成像技术诞生。在这项技术的帮助下,科学家们迅速找到了大脑内负责视觉、触觉以及四肢运动的具体区域。然而作者认为基于功能磁共振成像技术的研究在本质上仍然属于颅相学,大脑实现某项功能,归根结底取决于某个特定区域内的所有神经元的相互连接,也就是所谓的连接组。 二、开展连接组学研究,必须具有相应的技术储备 1873年,意大利病理学家卡米洛·高尔基通过特别的脑组织染色方法,第一次观察到了人类大脑神经元的完整清晰形态。在显微镜下,神经元像四周伸展出无数分支,与其它相邻神经元接触。大脑内约有1000亿的神经元,如此多的神经元通过这些分支相互连接,构成了存储和传播信息的大网。 神经元之间的连接强度,会根据连接自身所受到的刺激程度,变得更强或更弱。这被称为“神经元连接的可塑性”。一些物理学家、计算学家、心理学家和神经学家据此形成了一个叫作“连接主义者”的松散学派。然而在很长一段时间内,受限于技术发展,连接主义学说的核心,也就是连接组,是无法观测的。 到了20世纪50年代,人们终于通过电子显微镜,拿到了第一张展示神经元连接细节的二维照片。此后,科学家们使用钻石刀制作出了超薄切片机,这种机器可以切出厚度只有30纳米的超薄切片。在超薄切片机的帮助下,我们可以把大脑组织切成一系列薄片,然后将薄片数据导入电脑,在三维空间中重建出神经元的形态。这一系列的技术进步,为连接组学奠定了坚实的研究基础。 三、连接组学能为脑科学研究带来进步 作者认为,连接组学首先能够带来更科学的大脑划分模式:如果两个神经元连接到大脑的同一个区域,那么它们就应该被划分为同一类神经元。因此,我们拿到神经元在大脑内的连接信息后,可以基于连接目标,将神经元分成对应不同功能的群落。这种划分方法比传统的脑区划分更为科学。 此外,连接组还能帮助解析大脑中的记忆。2005年,神经外科医生伊扎克·弗里德发现有特定的神经元能够对女明星珍妮弗·安妮斯顿的照片和她的名字产生电信号,这说明这个神经元可能参与了大脑中和安妮斯顿有关的记忆生成与记忆存储。为了验证这个想法是否正确,科学家们设计了一个动物实验。科学家们在珍珠鸟脑内控制鸣叫的区域,监测神经元的电信号发放特征。 研究发现,神经元的电信号和鸣叫有着非常强的对应关系,每个神经元都会在轮到它的节拍时迅速发放一个几毫秒的电信号,然后重新归于沉寂,不同神经元放电有先有后,严格遵循固定的顺序。我们知道,大脑中的神经元只有在接收了上一级的电信号刺激后才会发放自己的信号,因此科学家观察到的这种电信号依次发放的现象,很有可能代表了这些神经元之间的逐级连接关系。 不久的将来,我们可以使用连接组学的研究方法获得珍珠鸟大脑里控制鸣叫区域的三维图像,重建出这个区域内神经元的连接关系,也就是连接组。结合神经元电信号发放次序,就可以知道珍珠鸟唱歌时,信号在连接组上是如何传递的。由此,我们就复原出了珍珠鸟保存这段歌声的记忆。 四、连接组学可以提高治疗精神类疾病药物的研发速度 传统的药效检测都会从动物开始。我们可以在小鼠脑内临时阻断一部分区域的血流供应,制造出人类中风情况下的脑缺血症状。然而对于精神类疾病,这要困难得多,因为人们很难确认一只老鼠是否患上了自闭症或者精神分裂症。受限于这个因素,科学家们只能通过观察小鼠的外在行为变化,来判断小鼠在某种药物治疗下,精神疾病是否得到了治愈,但这种做法误差很大。 对于这个局面,作者认为这是药物研发思路有问题。研究精神疾病不用连接组,而去研究行为的变化,就像研究传染疾病不用显微镜一样荒谬。我们知道,精神疾病患者大脑内的连接组与正常人的连接组不一样,因此我们可以通过对比,找到患者连接组中出错的位置,作为药物的靶点。而在检测药效的时候,我们也可以观察这个药物是否有效地纠正了错误的大脑连接。大脑连接组是比外在行为更为本质的东西,因此我们基于连接组来研究和评估药效,显然更为有效。 五、连接组有助于人类永生的研究 以美国阿尔科生命延续基金会为代表的一些机构尝试使用人体冷冻术来保存人类的身体,等待将来技术进步能够解决疾病和衰老后,再让被冷冻的人复生。然而怎么判断阿尔科基金会的这项技术是否可靠呢?作者认为,“你就是你的连接组”,换句话说,一个人的思想、意识和记忆都保存在大脑内神经元相互连接所编织的网络里。 在连接组学的视角下,判断人体冷冻术是否可靠,不用关注神经元是否存活,只关心神经元之间的连接关系是否得到了保持。如果在冷冻过程中,只有少量神经突起发生断裂,问题可能还不是太严重;一旦成团的神经元连接遭到破坏,那就是真正的连接组死亡,将来技术再发达,恐怕也只能恢复这个人的身体,他的意识可能已经永远地丢失。 除了在物理世界保存人类的意识和思维,另一种思路是将人类的“自我”从物理世界上传到虚拟世界中。如果我们能够模拟大脑内所有原子的运动,那么这种模拟无疑是极度逼真的,但大脑内的原子数量实在太多了,进行这种程度的模拟要消耗天文数字的计算资源。所以我们只能使用尽可能简单的模型来进行模拟。 作者在TED演讲中说过:“我是我的连接组”,那就不难得出结论,一个合理的模拟,应该能还原一个人的连接组,也就是这个人大脑内所有神经元之间的连接。当然,因为人类大脑是不停活动的,所以这个模拟还要能够还原神经元连接的动态变化。尽管目前模拟出1000亿个神经元所组成的网络活动还非常困难,但也比模拟大脑内所有原子的运动要好很多。人们在设计程序时,只需要将主要精力放在如何实现连接强度的生成和变化上即可。作者认为,如果你想上传思维,那么这种模拟思路将是你唯一的希望。 金句 1. 你是你的连接组。 2. 如果想要真正弄清楚大脑内部的学习和记忆机理,就必须跳过宏观的大脑分区,直接与微观层面的神经元打交道。 3. 研究精神疾病不用连接组,而去研究行为的变化,就像研究传染疾病不用显微镜一样荒谬。 4. 思想、意识和记忆都保存在大脑内神经元相互连接所编织的网络里;而一个人的死亡,就意味着他的连接组发生不可逆转的损毁。

  《连接组:造就独一无二的你》读后感(五):神经元连接系统

  1.大脑内有1000亿个神经元,每一个都向四周扩散分支连接起来,形成密密麻麻的网络。 2.受到的刺激越强,连接就越强;刺激越弱或无刺激,连接就越弱。 3.技能的熟练本质上就是因为大量重复练习不断强刺激神经元连接,最终使连接无比牢固。 4.每一个动作都是上一个神经元传递信号到下一个神经元,下一个神经元接收信号后又发出自己信号传递出去的结果。 5.精神类疾病的本质是大脑神经元连接错乱。 6.一个人的本质就是大脑的神经元连接网络系统。即“你就是你的连接组”。 7.从神经连接的维度看,冷冻身体几百年后再复生这个方法成不成,关键在于冷冻能不能保存大脑神经元连接系统。如果冷冻过程中大面积连接断裂了,那将来即使复生也没有意识了。 8.如果能用虚拟机器模拟所有的神经元连接及连接的动态变化,那么人类可以上传“意识”,得到永生。

  《连接组:造就独一无二的你》读后感(六):《连接组》详细阅读笔记

  《连接组:造就独一无二的你》

  作者: [美] 承现峻

  序:最后的前沿

  人的大脑组成不仅仅被基因组决定,更被连接组决定。基因组代表先天因素,从父母遗传而来无法轻易改变;而连接组象征后天因素,是经过无数外界信息塑造后的大脑。

  引言

  一个连接组不是一条连接,而是所有的连接。

  心灵和思维不同,正是因为连接组之不同。

  人的基因组是固定的(暂且不论表观遗传,可参看推荐表观遗传学著作《遗传的革命》),但大脑神经的连接组在一生中始终改变(可参看尼古拉斯·卡尔《浅薄》):

  重新赋权:神经元调整彼此之间连接强弱的比重

  重新连接:创造新的突触或者去掉突触

  重新连线:改变原来连线的结构

  重新生成:新神经元不断产生,旧神经元不断死去,使得连接重建

  连接组理论不是宿命论,认为连接组可以由我们的行为和思维来塑造,我们无时无刻不在影响大脑的连接结构。

  总之:你不只是你的基因组,你是你的连接组。

  但还有种说法:你是你所有神经元的活动。它更强调的是动态的自我,认为仅仅研究一个静态(死去后的)大脑其神经元的连接模式是不够的。不过这样的说法并不正确,以为人既有动态的、时刻在变的自我,也有静态的自我——稳定的个性,这就好比流动的河水与稳定的河床的关系,谁也离不开谁。

  但连接组太复杂了,人大脑神经的连接数量是人基因组的100万倍。

  第一部分 尺寸重要吗?

  一 从天才到疯子

  早期颅相学认为大脑越大的人智商越高,但这只是统计学上的关系,并且大脑尺寸与智商高低的关系较弱,无法适用到个体上。

  但它提出了一个有益的假说:心智的差异,是由于大脑的差异。

  后来的颅相学将大脑分区定位,每个皮层区域对应不同的心智功能,并且有很多病例可以应证。甚至大脑两个半球虽然如此相似,但它们的功能是截然不同的。

  这表明心志功能确实是模块化的。

  后期颅相学认为皮层不同区域的尺寸大小可以对应某一心智功能的高低,但依然和整体尺寸一样,相关性太弱,无法运用到个体上。

  但研究发现,自闭症患儿的大脑会更大,精神分裂者患者的大脑会更小。

  二 边界争端

  心智锻炼会使皮层组织增大,就像身体锻炼会使肌肉发达一样,这说明后天经历确实会引起大脑结构的改变,但相关性依然不强。

  通过对脑损伤病人(中风患者的恢复;切除小儿癫痫患者的半球,他们在术后都恢复得很好)的跟踪研究,发现受伤的大脑会重新规划功能区域。这说明实现某些功能的皮层受伤或切除后,其他皮层替代了受损的区域。

  幻肢现象正是由于皮层的重新规划而导致的:如某一肢体被截掉,它在皮层上的领地就会失去功能,而其他领地会入侵它的地盘。比如小臂被截掉,脸和大臂的领地会入侵,从而刺激人的脸和大臂也能引起小臂的感觉。

  不过普通学习引起大脑的重新规划的理论,其相关性依然较弱。

  心智水平几乎不依赖于神经元的数量,而更依赖于它们的组织结构。

  心智功能广泛地分布在整个皮层上,所有皮层都有潜力去负责其他功能。这就像是一个工厂,每个工人有自己的专门分工,但他们却有同样的潜力。

  fMRI(功能性磁共振成像)测量的是基于血样水平的信号,图像的“亮区”表明这个地方在一项任务中比在另一项任务中使用更多,而图像的其他地方并不处于闲置状态,因为每幅图像是由两幅相似图像相减得到的,说明其他地方活跃的情况类似,而只有这个地方活跃的情况发生改变。

  第二部分 连接主义

  三 神经元不孤单

  每个神经元都会同时与其他上千个神经元连接,形成紧密的网络。

  神经元接触的地方叫做突触,但两个神经元其实没有真正接触对方。发送方的神经元会分泌神经递质(已发现一百多种神经递质)给接收方神经元,神经递质就像是钥匙,有特定的分子结构,而接收方神经元的受体则有相应的锁孔,如果吻合就能激活。

  毒品会改变人的心智,正是因为毒品的分子结构有可能与神经递质很像。

  这种化学信号的速度很慢,但它们要穿过的距离极短——就是突触间的那条窄缝。

  除了神经元之间的化学信号之外,大脑里还有电信号,它们在神经元内部传递。

  神经元有两种神经突:树突又短又粗,有很多分支;轴突只有一条,又长又细。树突是突触的接收端,而轴突是发送端。

  在一个神经元内部,电信号从树突流向胞体,进而流向轴突。化学信号则从这个神经元的轴突跨到下一个神经元(外部)的树突。以此类推。突触就是把一个电信号转换成化学信号,然后再把它转换回电信号。

  电信号不能直接传到下一个神经元,它要被转换成化学信号才能达到下一个神经元。

  但几乎所有的突触都是很弱的,神经递质的分泌不足以达到激发一个电锋所需的水平,但多个突触聚合起来就能够做到。这就像是投票,当总票数超过一个阈值,轴突就会产生一个电锋。

  强突触会造成大电流,弱突触造成小电流,一个突触的强度意味着它在神经元决策过程中的投票权重。

  还有兴奋性突触和抑制性突触,抑制性突触会使电流流出神经元,阻止产生电锋,甚至有些抑制性突触非常强,能一票否决。这种“赞同”和“反对”的机制也参与了神经元决策的权重。

  镇静剂的原理就是增强抑制性突触的作用。

  但没有电锋产生是很关键的,是大脑与只能换的必要要素,不会使得你的身体随意触发各种动作。有两种机制可以阻止神经元胡乱产生电锋:提高出锋阈值和增加突触抑制。

  简单零件的组合可以变得很聪明,因此尽管神经元如此简单,但它组成的大脑却如此高级。

  但举个例子,看到蛇的时候,你的腿做出反应而不是唾液,但轴突没有任何路由,而是把电锋发送给所有的突触,它们怎么做到只让你的腿动而不是其他地方动呢?电锋只是一个脉冲,没有携带要达到的地址,这是个不解之谜。

  四 一路向下,全是神经元

  心灵的整体性是幻象,自我的概念应该总结为“我是群体”。

  一个神经元可以对应一种抽象的想法,一个神经元群体可以定义一个活动模式,而可能的模式数则是巨大的。因此如果能观察到你所有的神经元活动,就能解码出你的所思所想。

  一个神经元(整体的)检测某个想法的过程,是把这个想法视作一系列局部的组合。局部可以不断分解,最终会得到无法再分解的刺激——一些光点,这由最下层的神经元检测,沿着层级越向上,神经元依次检测越复杂的刺激。

  检测整体的神经元,从检测器局部的神经元那里接受兴奋性突触;检测局部的神经元,向检测其整体的神经元那里输送兴奋性突触。

  这就是连接主意:既包括输入,也包括输出。就像是科学新想法是建立在别人的旧想法上,但科学活动还包括让其他人接受这个新想法。

  神经元会形成细胞结集,里面的很多神经元彼此有连接。而细胞结集之间也会通过共通的神经元有连接,这叫做重叠。这种连接造成了联想能力,但重叠过多会造成回忆混乱,因此神经元设有高激活阈值,只有得到足够的“赞成”才能激活,但这也造成了会议的难度加大。

  对于信息过载造成的记忆障碍可以如此解释:

  1,每个神经元可以对应一种抽象想法,

  2,它们彼此连结成胞体,当一个神经元激活时会同时激活胞体内的其他神经元,形成联想

  3,胞体之间也由某一或某些神经元互相连结,构成彼此连结的胞群,

  4,为了避免多个胞群被同时激活(造成记忆混乱),神经元记忆系统设有激活阈值。

  但信息过载会造成胞群之间连接太紧,没有合适的阈值可以激活某一个胞群形成准确的记忆。而激活过多胞群会导致记忆混乱,无法激活胞群则导致回忆困难。

  总而言之,即使人有一千亿个神经元,但储存太多无用信息依然会造成记忆障碍。在这个信息过载的时代,如果渴望什么都知道,那么结果可能是什么都不知道。所以,该适当地放弃某些东西。

  除了细胞结集还有突触链的结构,不同的是,细胞结集中神经活动是双向的,但突触链的神经活动有特定方向。

  这些生理上的连接正是心理上的联想的物质基础。

  五 记忆的形成

  神经连接能够稳定地在很长一段时间内保持形状,但又具有足够的可塑性以供改变。

  突触可以增强,也可以减弱,这叫重新赋权。突触本身也可以新生或消失,这叫重新连接。这两种类型的连接组变化贯穿我们的整个生命,记忆是通过新生突触来存储的。

  如果两个神经元反复地同时被激活,它们之间的连接就会双方向地增强。

  如果两个神经元反复地相继被激活,从先被激活的那个神经元通向后被激活的那个神经元的连接就会但方向地增强。

  当一个神经元反复解惑,而另一个神经元却不激活时,它们之间的连接将被削弱。当某些突触增强,并消耗更多资源时,其他突触因得不到资源而减弱——出于经济的目的,大脑必须消灭那些无用的突触。

  突触的形成是一个随机过程,神经达尔文理论可以说明:

  1,大脑内随机创建新生突触

  2,根据上述三条激活的原则(适者生存),它们最终形成细胞结集或突触链

  因此突触的创建虽然看起来是智慧的,却实际上是随机形成的,只是那些不被需要的都自然淘汰了。也就是说在发育的早期,连接是无选择性的,突触的消灭过程改善了连接,使连接更加具有针对性。

  ——一个新的突触只有在对记忆有用的情况下才能存活,这就是神经达尔文主义。

  持续的电锋是短期记忆层——好比内存,而持久的连接则是长期记忆层——好比硬盘。硬盘的优势在于持久性,而内存的信息则是可变的、可以非常高速地修改。

  因此,神经活动假使停止,连接组的长期记忆不会受损,但最近的信息却会丢失。

  一个由重新赋权(对应短期记忆)来存储的记忆,可能会被进一步固化,改由连接(长期记忆)来存储。

  (这似乎能来解释为什么老年痴呆患者,能记起久远的事,却记不得最近发生的事,因为被固化的连接是持久的,而他们的“内存”出现了问题)

  第三部分 先天与后天

  六 基因森林

  基因强力地影响着生理特征与智力,甚至性格。

  大脑的发育分四个步骤:神经元形成,移动到合适的位置,伸展出分支,建立连接。

  虽然连接组的最终的整体形态是由基因决定的,但具体的分支模式将在很大程度上是随机的,而且受到环境条件的影响,也即经历开始参与塑造连接组。

  大脑在发育过程中会破坏连接,即某些分支被修剪掉。这很重要,因为“创造行为”包含创造和毁掉两部分,比如写文章时,会先把所有想法全部写出来,而写作和编辑过程是在删减。完美并不是指没有什么可加的,而是没有什么能减的。

  突触被消灭的主要驱动力可能就是经历,即突触形成是基本随机的,而消灭却是由经历导致的。大脑的关键在于组织结构,而不是突触数量。

  七 更多潜力

  一个区域的功能在很大程度上取决于它与其他区域之间的连线,改变连线就可以改变功能。这也说明一个皮层脑区具有学习任何功能的潜力。

  大脑是朝着经济性的方向进化的,因此各个区域之间的连线是有选择性的,如果所有区域都和所有区域连线,大脑不仅体积巨大,也会消耗更多能量。

  我们并不是简单地生来就有某种能力,我们还必须从经历中学习,但这个过程是有黄金期的,一旦过了黄金期,大脑就不再那么可塑了。这种黄金期往往在人的幼年,而到成年时学习能力会下降,这是因为成年大脑很难发生神经元连接组的重新连线。

  不过也有实验表明,成年后大脑神经短距离的重新生长是有可能的。对于黄金期的真相可能在二者之间:成年人无法重新连线并不正确,但达不到婴儿大脑的灵活性。

  理论上,可以通过人工方法,操纵某些分子来促进四个重新:重新赋权、重新连接、重新连线和重新生成。但它还受到经历的引导,因此更好的控制方法是在进行分子操作的同时配合适当的强化训练。

  但连接组变化的四个“重新”真的与心智的变化有关吗?

  第四部分 连接组学

  八 眼见为实

  科学史学家总是把荣耀赐予那些思想家及其突破性的概念,很少有人会为科学仪器的制造者欢呼,但他们的影响其实更为深远.

  为了看到连接组,经历了以下几个方法:

  给大脑组织染色

  电子显微镜,利用电子而不是光以产生更锐利的图像

  把大脑组织切成很多片,组合成三维图形

  切片利用了钻石刀,另外会把大脑组织嵌入环氧树脂,使它变成一个硬塑料块。

  为了提升效率,人们想到了两个点子:

  在切割样品的同时对样品的截面成像,而不是对切下来的薄片成像,即把切片和成像集成到一起。

  切下的脑片立即被移动的带子粘住,然后自动收集。

  还有一个设想是:扫描完一层后利用离子束将最上面几纳米的一层蒸发掉。

  1立方毫米的大脑组织就能得到1PB的图像数据(10亿张照片),整个鼠脑的数据量比此大一千倍,而人脑比鼠脑再大一千倍。

  九 沿路追踪

  为了追踪一条轴突或树突的轨迹必须知道“连线”的走向,即分析图像(对连续切片中神经元断面进行追踪),但分析图像比得到图像困难得多,这催生了许多自动化技术的进步。

  人们分析秀丽隐杆线虫的图像花了十多年,而手工重建1立方毫米的皮层需要一百万人年的工作量,因此要实现图像分析的自动化。

  但实际上,计算机并不擅长任何视觉工作,计算机的缺陷在于:

  不能巧妙地利用背景信息来进行物体边缘检测

  对于突触的识别还无法精准(就像计算机还无法精准识别人脸一样)

  人类“看”的能力太强了,以至于人们没意识到是绝对机器来说多么困难。

  但“机器学习”可能成为突破,不过在可预见的未来,图形粉笔不可能达到100%自动化。

  除了人工智能外,人们还提出了智能增强(IA)的理论,它甚至利用机器使人更聪明。人工智能应该是智能增强系统的一部分,它处理掉容易的决策,然后把困难的部分留给人。通过人与计算机的合作而更高效地完成工作。

  寻找连接组的主要限制就是计算速度,即连接组学得依靠计算机工业,但微处理器上晶体管数量的增幅在放缓,摩尔定律可能即将失效。

  十 划分

  除了把大脑划分成不同的区域外,我们还需要把它划分成不同的神经类型,因为每一种类型的神经具有特定的、不同的功能。

  但在每个区域内, 不同类型的神经元是混杂在一起的。因此,我们理想的划分大脑的方法,是划分它的连接组。

  划分连接组是根据神经元的连接特性,如果两个神经元连接到相似的或类似的目标,那么它们就被划分到同一类。因此划分一个连接组,不但能告诉我们神经元类型,还能告诉我们它们是如何连接的。

  ——一个神经元的功能主要取决于它与其他神经元的连接。连接是直接与功能相关的,而形状和位置却只是间接的。

  一个区域的损伤会损害相应的功能,而区域之间连接的损伤会损害多个区域合作的复杂功能。

  大多数心智功能都需要多个皮层脑区的合作,而大多数皮层脑区也会参与多种心智功能。

  十一 破译

  神经科学家们推断,根据所有神经元的电锋,就能得到所有的感觉和想法。我们也相信可以从连接组中读取记忆,首先要做的是了解连接组如何编码信息,随后才能解码。

  记忆可以分为陈述式记忆(可以表达出的信息)和非陈述式记忆(内隐的,比如运动技能和习惯)。而动物的内隐式记忆的能力极强,试着从动物的连接组中读取这些记忆会是个不错的开始。

  科学家们研究了珍珠鸟的鸣叫,这种鸟类负责其叫声的神经元发出的电锋的模式每次都完全相同。那么研究各个神经元发出电锋的次序,就可以读取对于叫声的记忆(内隐式)了。

  但必须注意的是,我们提取的只是记忆过程中回放的活动模式(电锋次序),而不是记忆的内容。如果要读取记忆的内容,我们必须检查每条神经元到发声肌肉的通路,根据电锋来再建发声的具体内容。

  这和预想中读取人类记忆的方式一样,因为每个神经元都可以与一个特定的动作或想法一一对应起来,那么在人类描述其经历的同时测量电锋活动就可以记录每个神经元与现实世界的联系,从而将记忆与现实意义结合起来。

  十二 对比

  尽管同卵双胞胎会受到表观遗传的影响而使得他们的DNA序列发生微小变化,但并不能未能全解释后天的心智差异,而连接主义者看来,这是因为他们的连接组不同。

  连接组的不同会否导致“个性”不同呢?但研究连接组难度太大,我们可以研究简化的连接组,因为它们能编码一些比个体记忆更一般化的心智属性,比如性格、数学能力乃至自闭症。

  研究简化的连接组即是研究大脑的白质。大脑外层的灰质由神经元的各个部分混合组成,而白质则只包含轴突,即白质全是“连线”,它们相对更宽、更少分支,而且极长。

  另外轴突在离开灰质后会被髓磷脂包围,叫做“髓鞘化”,这样的话白质中髓鞘化的轴突就比灰质中没有髓鞘化的轴突粗很多,用光学显微镜就可以观察(较粗的切片和较低分辨率的图像),追中白质中的“连线”足以解出区域连接组。

  再另外,白质内的轴突会捆绑起来形成更粗的“纤维束”,因此人们可以用扩散磁共振成像来追踪。不过这些方法都有局限性。

  我们需要大量关于神经连接的准确而完整的信息,再从数据中寻找规律和提出假设。

  十三 改变

  许多治疗精神障碍的手段(手术或药物)都有严重的副作用。而根据精神障碍是由连接病理导致的,正确的疗法就是建立正常的连接模式,且大脑天然地会根据基因和一些分子(它们可以作为药靶)引导四个重新,来修复连接组,因此改变大脑的最好方法,就是帮助它自己发生改变——合适的药物加上康复训练。

  我们首先考虑的是预防,即将神经元的损伤降至最低,缓解它们的死亡,以及尽早做出诊断。

  第二个是修复它,可以通过两个方法:

  受损本身会激活成年人大脑的再生过程,“室下区”产生神经母细胞,并迁移往受损的区域,研究者们正开发人工方法去促进整个过程。

  直接把新的神经元移植到受损的区域,即人工培养神经元。比如干细胞分化(体细胞也可以被逆转成干细胞,获得全能性,在推荐表观遗传学著作《遗传的革命》这本书里有详细描述)。

  无论是自然产生,还是人工移植,都要想办法促使新的神经元融入连接组。

  人类文明的发展,在追求三种控制:世界(原子),肉体(基因组),心灵(连接组)。

  第五部分 超级人类

  十四 冷冻还是腌制?

  亚利桑那州的阿尔科生命延续基金会通过液态氮将遗体无限制地保存在零下196摄氏度(保留躯体20万美元,只保留脑袋8万美元),以期待未来科技将他们重新活化。

  这种人体冷冻术显然意味着人类逐渐接受机械论,但至今人们无法证明身体和大脑都是机器。

  20世纪70年代,英美开始研究对死亡的判定,英国认为脑干死亡即是死亡,而美国则加了新的标准:整个大脑死亡,包括脑干。

  脑干对呼吸和意识起着关键作用,如果没有脑干患者无法恢复意识。

  不过也许人的记忆、个性和智力仍然完好地保存在端脑,如果给死亡的脑干注入新神经元,使其修复损伤,患者有可能重新恢复意识。

  本书中作者对死亡的本质定义是:死亡就是连接组的解构。它的死亡意味着真正不可逆转的失能。它的死亡只与突触和“连线”的完整性有关。

  阿尔科会员们冷冻的大脑能否活化,关键在于其连接组是否未损坏。现在看来,死亡后大脑缺氧和冷冻下,突触依然完好(但突触强度的信息恐怕难以恢复),但轴突和树突难以判断。

  另一种保存大脑或身体的方法叫做生物塑化,目的是保持细胞内所有细节都不变(包括单个突出的结构)。其步骤是:

  将固化剂(比如甲醛)送到每个细胞,强化后使细胞结构不会解体。

  用乙醇替换出大脑的水分,再用环氧树脂替换出乙醇,然后放入烤箱使其变硬。

  生物塑化不必像冷冻术那样持续供给液氮,但目前只能用于很小块的大脑,从未有人成功保存整个大脑,并保持连接组完整。

  塑化的大脑如何恢复?有人认为可以在分析切片后解出连接组,并在计算机内模拟本人。

  十五 另存为……

  有些计算机迷们希望完全抛弃肉体,让思维与计算机融为一体,以计算机模拟的形式生存。

  随着计算机游戏的发展,已经证明了计算机可以模拟物理世界,为什么不能模拟思维呢?

  这就是思维上传,我们甚至可以靠备份而永生。但目前只有一种不太靠谱的假设方法:模拟你的大脑神经网络的电信号,但这需要先解出你的连接组(或许必须先损坏你的大脑)。

  做这种“桶中人”的全脑模拟,模拟输入和输出相对简单,因为大脑和外部世界的连接数量远远少于大脑内部,大脑中只有极少数的神经元在与外部世界对话,其余的都是互相对话。

  而如果无法区分现实和模拟,那么上传就是成功的。有许多科学家甚至认为我们的整个宇宙都是一套模拟程序。

  不过也许上传后的你只是一具僵尸,没有主观感受(涉及意识学领域的难问题,可参见对话意识 (豆瓣))。甚至在现实中我也可以说你是僵尸,因为没有人能直接感受到他人的感受。

  不过作者认为大脑模拟如果足够逼真,那就是有意识的。问题在于究竟能够做到多逼真?

  真正的神经元有很多复杂的地方,是简单的模型无法体现的,一个神经元本身,就是一个小世界。每个神经元的行为都是独特的,因为它们具有不同的离子通道配置。我们怎么模拟无数种神经元呢?

  不过我们可以根据神经元的位置和形状,将它们归于若干类型,而同类型的神经元的离子通道有着相同的分布,因此神经元的多样性其实是有限的。同一类型的神经元都适用于同一个模型,给每种神经元类型都建模之后,就可以开始模拟大脑了。

  但是我们目前还没有解出过皮层的连接组,所以不知道如何连接这些神经元模型。

  大脑模拟还应该包含一个非常重要的连接组特性:改变。即通过重新赋权存储新的记忆或学习新的技能。而重新连接、重新连线和重新生成也足够重要。

  不过神经元的有些交互是不受突触限制的,比如神经递质分子可能会从突触逸出扩散到远处的神经元。这样我们要实现模拟,必须针对大脑中所有的原子。但这会是天文数字的计算量。

  在过去几个世纪里,科学动摇了我们对灵魂的信仰,物理学家认为人是一堆原子(唯物论),生物学家和神经科学家又说人是一台机器(机械论)。然而计算机科学家和思维上传者们相信人是一堆信息(你不是你的原子,而是这些原子组成的模式,你也不是你的神经元,而是这些神经元连接的模式。模式属于抽象的信息世界,而不是实体的物质世界。),信息就是新灵魂,因此“自我”是基于一种非物质的存在。但灵魂被认为是不朽的,信息却可能永久丢失。因此不朽就是试图保存信息,有人通过生育保存他们的DNA信息,有人通过写书保存自己的(谜因)信息,而人体冷冻和思维上传的目的都是把大脑中的信息保存下来。

  这种趋势可被称为超人类主义,主张不必坐等缓慢的达尔文式进化,而通过技术改造自己的身体和大脑,甚至转移到计算机中生活。这实际上是启蒙运动思想的一个必然而合理的延展,即对人类理性的赞美。

  然而这种科学化的世界观会让人丧失意义感,因为宇宙越是显得被理解了,那么就越是显得没有意义。不过随着哥德尔证明数学是不完备的,量子物理学发现有些事情是完全随机的,理性受到了挫败。超人类主义已经不再相信理性能够回答所有的问题,但他们依然相信理性的力量,试图源源不断地创造出更先进的科技。

  圣经说,上帝按自己的形象创造了人类。费尔巴哈说,人类按自己的形象创造了上帝。超人类主义者说,人类终将把自己改造成为上帝。

  《连接组:造就独一无二的你》读后感(七):你想永生吗?

  钱丢丢《每天听本书》D40-《连接组》-承现峻 2017.8.17 今天听的《连接组》是一本关于脑科学的书,挺烧脑的,可是我很有兴趣,正好这一阵看的有关亲子教育主题的几本书中都涉及到一点点脑科学的知识,还挺有意思的。 于是想好好系统的了解一下,所以不但下单了这本实体书,还买了好几本相关的脑科学的书,具体书单待会附在后边,感兴趣的可以找来一起看看。 《连接组》这本书的作者,承现峻,韩裔美国人,哈佛大学理论物理博士,目前就职于美国普林斯顿大学神经科学研究所与计算机科学系。他的研究涉及物理学和神经科学等诸多领域。 2010年,承现峻在TED论坛上以“我是我的连接组”为题向全球听众发表了一次精彩的演讲,从而将“连接组”这个概念带入了大众视野。 在本书中,承现峻教授首先回顾了大脑功能的研究历史、近年来连接组发展,连接组目前的作用,以及未来连接组如何影响人体冷冻和意识上传这两项推动人类走向永生的科学。(具体如图,图片来源:得到)

  《连接组:造就独一无二的你》读后感(八):Connect the dots connectome

  苹果公司的创始人乔布斯2005年在斯坦福大学的毕业典礼上做过一场演讲,其中提到了connect the dots的概念,即虽然你现在可能看不见未来,不知道你现在所拥有的,懂的,了解的能带领你到什麼样的境界;但在未来的某个时刻,当你蓦然回首时,你才能将所走过的路串起来,进而发现到你之所为你,就是从这些点点滴滴所造就出来的。你必须要相信某些东西:你的勇气、目标、生命、因缘。这个过程从来没有令我失望,只是让我的生命更加地与众不同而已。

  虽然我们中的绝大多数人都不可能达到乔布斯那样的成就,但乔老爷的connect the dots的观点,从我个人的经历来看,还真是有几分道理,并不能简单打上鸡汤的标签对其嗤之以鼻。有句老话相信不少人都听过:性格决定命运。我们每个人的人生都是由一段段的选择所拼接而成的,我们的性格在潜意识层面左右着我们的每一个关键选择,从而导致每个人都走上了独一无二的道路,最终造就出与众不同的你自己。当然,世界上没有两片完全相同的叶子,独一无二并不代表你一定会成为成功人士。

  哲学家们一直在苦苦追问和思考:我是谁?或许这个问题的答案并不复杂,你就是你的connect the dots,但这个答案并不严谨,无法证伪。随着科技的发展,脑科学研究上的突破,一些脑科学家们给这种人文式的解答一个更加有科学根据,也可能更加准确的答案:你就是你的连接组connectome。这个概念是由美国麻省理工学院注明神经科学家承现峻教授,在他的著作《连接组:造就独一无二的你》里提出的。虽然目前的科技水平离我们彻底弄清大脑的构造及运行机制还有相当程度的距离,但这并不意味着目前我们在脑神经科学领域得出的科研成果以及对一些生理现象的猜测和推论都是错的。任何科技理论,都是先由科学家在实验室里分析,推理,猜测,得出结论,再在实际环境中检验证伪,最终通过证实的成为公理推广开来,成为公众认可的科学标准。美国国家卫生研究院于2009年启动的“人类连接组计划”是个包含了人类历史上最大信息量的艰巨工程,目前2015年才刚刚模拟出仅为人类脑神经元数量百分之一的大鼠的大脑。这条试图通过研究我们大脑中神经元的连接机制,机理,从而得知我们大脑中存储的信息,思维模式甚至如何思考的科研之路,或许并不能给哲学的终极问题划上完美的句号,但至少它能部分解答人们对于我是谁,为什么我是独一无二的追问。有些问题,我们并不一定需要得到完美无缺的答案,而是在追寻这个答案的过程中,我们能跨越当下生理和心理上的极限,成长完善起来,从而进入更加广阔,更多可能性的下一阶段。问题的意义不仅仅在于答案,还在于我们如何面对它,解决它的过程。  

  脑科学研究证实,人类的自我意识来源于我们的大脑,如果一个人的大脑出现损伤,某些认知模块就可能出现问题,如果脑死亡,则这个人也被医学判定为死亡,其自我意识也已经烟消云散。那么大脑内部究竟是怎么样子的呢,我们大脑里面的上千亿个神经元又是如何协同工作的呢?承现峻教授在《连接组》一书里,用通俗易懂的比喻向脑神经科学的外行大众们,描绘出一个奇妙复杂又令人眼界大开的大脑运转模型。

  我们每个人的大脑内都拥有上千亿个神经元,它们就像很多不同种类,形态各异的树。每颗神经元树都有着多个分支,这些来自不同树的分支之间如果形成了叫做突触的交会点,与之对应的两棵神经元树就建立了连接,我们的脑波信号可以通过突触从一个神经元传递到有连接的其他神经元上去。而这上千亿个神经元所组建出来的神经系统,则被脑科学家定义为连接组connectome。一个连接组不是指一条或某些连接,而是大脑内的所有脑神经元连接,所以,你是你的连接组至少在脑科学领域而言是基本正确的。那么问题来了,我们每个人大脑中的连接组是基本相似的吗?它是一经发育成熟就固定不变的吗?

  虽然本书没有给出完美无误的答案,但它用科学的态度和一些科研成果,给我们指出了部分答案。我们每个人之所以都是独特的,正是应为我们每个人的连接组都是独一无二的,而每个人的连接组还可能随着你的生活经历不断地发生变化。虽然我们的先天基因会影响我们的连接组,但是我们的后天经历,我们的神经活动,还是可以部分的重塑我们的连接组。19世纪美国心理学家威廉·詹姆斯提出了意识流,即意识就像一条河流,始终在心灵当中流淌。但是詹姆斯忘了一件事,那就是所有的河流都需要河床,如果没有地上的哪些凹槽,水根本不知道该往哪里流。正是连接组提供了路径,才能使神经活动能够流动。从这个意义上说,应该把它称为意识河床。不仅仅如此,随着时间的推移,水流也会慢慢的塑造河床,正如神经活动会塑造连接组。

  我们所走过的每一段路程,我们在路途上的每一段经历,我们在那些时刻做出的选择,所有的这些综合起来,逐渐塑造出当下的你,但是当下的你并不是固定在某个时刻无法改变的,还会随着你随后的经历,选择,不断的发生变化,可能你当下还没有办法看到这些微小的变化所造就出来的新的未来,但其实你大脑中的连接组已经发生了变化,只有在未来的某个时刻,你蓦然回首时,才能将这些经历串接起来,发现你之所以成为现在这个样子,正是因为当初那些不起眼的dots,改变了你的连接组。

  最后这本书的末尾聊到了让人脑洞大开的话题,是将大脑冷冻等待未来科技发展后再解冻重生,还是把你的大脑连接组原样复制再另存到另外一幅躯壳中去?通过这些方式可以让我们实现永生的梦想吗?记得13年春节同学聚会,我和一位关系要好的朋友聊起《三体》中云天明的复生。他提了一个令人浮想联翩的问题:假如克隆技术已经可以做到完美复制,而且克隆出来的人也可以苏醒过来和人一样正常的生活,那么按照当下的你克隆一个副本出来,他的生理物理状态和你完全一样。可以把他称之为你吗?如果这个时候把你杀死,他可以完全取代掉你吗?当时我的答案是,即使我的克隆是和我之前的某个时刻完全一样,但是自从他苏醒的那一刻起,我和他就变成了两个不同的“人”,因为之后我们两个的经历不可能完全一样,所以我们之间还是有差别的,不能说他就是我或者他可以完全取代我。当然,我的观点也不一定是对的,但如何证明我的观点是错的,我相信在未来的某一天,随着连接组的科技研究深入下去,这个问题是可能找到答案的。

  不得不说,人生真的很奇妙,在过去的经历中,我们的选择的确能改变了我们当下接触到的人和事,而正是这些看不见未来的选择,改变了我们的连接组,造就出与众不同的你,我,TA。

  《连接组:造就独一无二的你》读后感(九):连接组(Connectome)一书短评

  在连接组学萌芽之前,颅相学对脑区的划分和功能分析已有很久的沉淀,它依赖于原始的神经刺激和神经活动测量。较新的技术是MRI和fMRI无法从更精细的观测,从而难以发掘更精确的神经组织结构与功能的关系。

  连接主义建立在一个基本假说之上,即“一个神经元的功能,主要取决于它和其它神经元的连接”。由于其涉及大脑中神经元的微观连接关系,目前的最大瓶颈是观测和分析技术的受限。

  连接组是由先天的基因和后天的经历共同塑造的。基因组的先天作用决定了神经元的分裂、移动、伸展和初始连接,即构造了连接组,为后天经历所引起的神经活动提供了基础。如果把连接组类比于河床,神经活动类比于河水;连接组使得神经活动能够流动,而神经活动可以缓慢地塑造连接组,包括重新赋权、重新连接、重新连线和重新生成。连接组和神经活动之间的相互影响具有不同的时间尺度,对大脑功能的塑造相辅相成。

  连接组学作为一门新的、行成中的科学,它的基本假设和核心思想的验证依赖于观测技术的突破。这也是目前认知科学理论的难点。在2013年完成本书前,科学家们花费10余年只完成了300个神经元、7000个连接的C. elegans线虫的完整连接组测绘,其连接组规模只相当于人类的1000亿分之一。但是连接组的测绘技术正在飞速突破,主要包括了对脑的显微成像技术和海量数据分析技术两方面。

  如果能够完成精细的连接组观测和分析工作,绘制出大脑的区域连接组和神经元连接组,就有可能破解结构与功能的映射关系。而如果连接组分析技术证明连接主义基本理论的成立,就创造了一系列新的可能:破译大脑记忆组织方式从而读取记忆,通过药物等方式引导连接组的重新赋权、重新连接、重新连线和重新生成,预防、控制和矫正神经疾病。甚至可能在基于原子“控制世界”和基于基因组“控制肉体”的基础上,基于连接组“重塑心灵”。

  最后,作者探讨了基于连接组实现“终极幻想”的图景,保存大脑信息,即人的心智。使用冷冻/塑化重新活化技术或者实现数字化的意识上传技术。但是,对于后者,作者对其实现的可能性存疑:因为如果发现神经元之间的相互作用超出了突触的范畴,就不得不推翻“你就是你的连接组”这一假设,对大脑的模拟将需要精确到原子尺度,而无论是从计算规模、微观尺度的测不准原理、还是作为复杂系统对初始条件的无限敏感性,都使得完全复现变得不可能。

  在AI超人和奇点临近“理论”盛行的今天,合上本书,我理解本书兼顾了认知科学的科普和基于较严密分析的未来学,解读了连接主义和连接组学的基本思想、作用和实证方法,有利于加深对(人工)神经网络技术发展和革新的理解。但对于未来学的部分,如何分析仁者见仁智者见智,到最后都上升为对技术爆炸的期待或者信仰。

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