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La neurociencia no puede explicar cómo funciona un Atari
Cuando aplica herramientas utilizadas para analizar el cerebro humano a un chip de computadora que juega a Donkey Kong, ¿pueden revelar cómo funciona el hardware?
Muchos esquemas de investigación, como la iniciativa BRAIN del gobierno de EE. UU., buscan construir conjuntos de datos enormes y detallados que describan cómo se ensamblan las células y los circuitos neuronales. La esperanza es que el uso de algoritmos para analizar los datos ayude a los científicos a comprender cómo funciona el cerebro.
Pero ese tipo de conjuntos de datos aún no existen. Así que Eric Jonas de la Universidad de California, Berkeley, y Konrad Kording del Instituto de Rehabilitación de Chicago y la Universidad Northwestern se preguntaron si podrían usar su software analítico para averiguar cómo funcionaba un sistema más simple.
Se decidieron por el icónico microchip MOS 6502, que se encontraba dentro del Apple I, el Commodore 64 y el Atari Video Game System. A diferencia del cerebro, esta losa de silicio está construida por humanos y se entiende completamente, hasta el último transistor.
Los investigadores querían ver con qué precisión su software podía describir su actividad. Su idea: hacer que el chip ejecute diferentes juegos, incluidos Donkey Kong, Space Invaders y Pitfall, que ya han sido dominados por algunas IA, y capturar el comportamiento de cada transistor mientras lo hace (creando alrededor de 1,5 GB por segundo de datos). en el proceso). Luego soltarían sus herramientas analíticas en los datos para ver si podían explicar cómo funciona realmente el microchip.
Por ejemplo, utilizaron algoritmos que podían probar la estructura del chip, esencialmente el equivalente electrónico de un conectoma del cerebro, para establecer la función de cada área. Si bien el análisis podría determinar que diferentes transistores desempeñaron diferentes roles, los investigadores escriben en Biología Computacional PLOS, los resultados aún no pueden acercarse a una comprensión de la forma en que realmente funciona el procesador.
En otra parte, Jonas y Kording extrajeron un transistor del microchip para averiguar qué sucedió con el juego que estaba ejecutando, de forma análoga a los llamados estudios de lesiones en los que se compara el comportamiento antes y después de la extracción de una parte del cerebro. Si bien la eliminación de algunos transistores impidió que el juego se ejecutara, el análisis no pudo explicar por qué era así.
En estos y otros análisis, los enfoques proporcionaron resultados interesantes, pero no con suficientes detalles para describir con confianza cómo funcionaba el microchip. Si bien algunos de los resultados brindan pistas interesantes sobre lo que podría estar sucediendo, explica Jonas, el abismo entre lo que constituye una 'comprensión real' del procesador y lo que podemos descubrir con estas técnicas fue sorprendente.
Vale la pena señalar que los chips y los cerebros son bastante diferentes: las sinapsis funcionan de manera diferente a las puertas lógicas, por ejemplo, y el cerebro no distingue entre software y hardware como una computadora. Aún así, los resultados, según los investigadores, resaltan algunas consideraciones para establecer la comprensión del cerebro a partir de conjuntos de datos enormes y detallados.
Primero, simplemente acumular un puñado de conjuntos de datos de alta calidad del cerebro puede no ser suficiente para que podamos dar sentido a los procesos neuronales. En segundo lugar, sin muchos conjuntos de datos detallados para analizar todavía, los neurocientíficos deben ser conscientes de que sus herramientas pueden proporcionar resultados que no describen completamente la función del cerebro.
¿En cuanto a la pregunta de si la neurociencia puede explicar cómo funciona un Atari? Por el momento, no realmente.
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