Human is the awkward liminal phase between animal and machine

1324 1103

Pagājušajā septembrī sāktā Neuralink klīniskā izmēģinājumu programma dod rezultātus, pirmā implantācija pacientam ir noritējusi sekmīgi. Gaidām publikāciju/tehnisko raportu.

Progress is good, and the patient seems to have made a full recovery, with no ill effects that we are aware of. Patient is able to move a mouse around the screen by just thinking.

https://pixeldrain.com/api/file/KNxChFMj

https://www.youtube.com/watch?v=F-LZ7GYFGrs

26523 0503

FDA aprobē Neuralink klīnisko testu uzsākšanu.

261122 1516

Nogulēju sākumu BCI & Neurotech Masterclass Baltic Region 1.0 semināram. Cik labi, ka pasākumu ierakstīšana no opcijas ir kļuvusi par normu.

16922 1447

Pārlasot vecas piezīmes, izkristalizējās vesels jauns pētnieciskā darba virziens vai, kā minimums, materiāls pāris turpmākajiem papīriem. Būs jāsāk veidot personīgo arhīvu.

9822 1646

Novēloti pierakstīts secinājums: par spīti laba līmeņa pasniedzējiem un vispārīgi kompetentam mācību materiālam, Neuromatch Academy neiesaku nevienam, kam varētu nepatikt ļoti neveikli un uzbāzīgi organizēts obligāts grupu darbs (no otras puses, tas ir subjektīvi — izteiktiem ekstrovertiem varbūt tas būtu pašā laikā).

Atmetu ar roku un izstājos otrajā nedēļā, tā vietā tagad atkārtoti izeju Coursera UW CSE528 kursu ar veco, bet joprojām aktuālo Dajana un Abota grāmatu, šoreiz ar sertifikātu (pirmo reizi to izgāju tāltālajos laikos, kad oficiālu sertifikātu sistēmas Coursera vēl nebija).

Pēc tam, secībā:

• Human Neuroanatomy, UMich
• Advanced Neurobiology I, PKU
• Advanced Neurobiology II, PKU
• Neuroscience and Neuroimaging, JHU, 4 kursu baterija
• Medical Neuroscience, DU

Pašreizējā extracurricular-ā lasāmviela par un ap tēmu:

• Dehaene, S., Consciousness and the Brain
• Graziano, M., Rethinking Consciousness
• Eliasmith, C., Neural Engineering
• Eliasmith, C., How to Build a Brain

Vispārīgās pētnieciskās intereses pēc minētā 3 gadu pārtraukuma:

• Praktiski: joprojām statistisku konektomu automatizēta rekonstrukcija ar data-driven axonal guidance (manas RSU IRC19 prezentācijas temats)
• Teorētiski: semantisko pointeru arhitektūra [1][2], sk. arī abas C. Eliasmith grāmatas

Atpakaļ pie darba.

20522 0859

Pieteicos 3 nedēļu computational neuroscience kvalifikācijas celšanas kursiem Neuromatch Academy, šodien apstiprināja pieteikumu.

Ir dzirdētas dažādas atsauksmes par programmu un par pašu NMA pasākumu, bet atturēšos no priekšlaicīgiem spriedumiem. Abstraktā līmenī kursa programma izskatās neslikti priekš solīdas pamata lietu atkārtošanas, kas pēc manas 3 gadu pauzes varētu būt pašā laikā (īpaši pa comp. neurosc. un deep learning konjunkcijas līniju). Also, profesionāli un personīgi pazīstu vienu no mācībspēkiem un varu būt drošs, ka vismaz no viņa puses viss būs augstā līmenī, līdz ar to gan jau nebūs pavisam slikti.

14322 0013

Laikam ir laiks noslaucīt putekļus no pēdējos dažus gadus maz aiztiktās zinātnes. Jāpaceļ darbus no tās vietas, kur noliku pēc RSU Research Conference 2019 Digital Pathology eventa un jāturpina rakt. Beidzot jūtu, ka galvā kaut kas ir sācis salikties atpakaļ pareizajās vietās.

21220 2221

Komēdija vienā cēlienā ilustrācijā: pele laikam tik ļoti sastresojusies, ka smadzenes savilkušās čokurā. :D

Īpaši dīvaini ir tas, ka tālāk pašā papīrā, ir sazīmētas normālas, lisencefāliskas peļu smadzenes un pats papīrs arī, pa diagonāli pārlasot, izskatās ļoti piedienīgi.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867419311171

211120 1231

The very idea of humans being some sort of natural concept is really going to change. Our bodies will be so high-tech, we won’t be able to really distinguish between what is natural and what is artificial.

— The Fourth Industrial Revolution promotional video, World Economic Forum, April 13, 2016

Darām, ko varam.

11920 1311

There are no cat and dog people, there are Toxoplasma gondii and Toxacara canis people.

14720 1617

Mēģinu uzrakstīt pa pusei populāru kopsavilkumu saviem pēdējiem diviem un droši vien nākamajiem pieciem līdz desmit pētnieciskā darba gadiem. Pagaidām vēl nesaprotu, cik tehniski to visu pasniegt (un vai kādam no vispārīgās publikas tas varētu interesēt).

Update: Kolēģi iesaka rakstīt vismaz divos līmeņos — kompetentiem lajiem un blakusjomu speciem, varbūt arī ar ievadu pilnīgām tējkannām, ja pietiek pacietības.

25719 0402

Neuralink pārliecinoši rāda priekšzīmi [1][2] tam, kā jābūvē smadzeņu-datoru interfeisus. Publikācija apraksta tikai agrīnu koncepta demonstratoru ar virkni skaidri iezīmētu tālāku uzlabojumu, bet jau tas vien ir daudz iespaidīgāks par visiem iepriekšējiem lielo projektu gala rezultātiem, kopā ņemtiem (pie tam ar tikai nepilnu 3 gadu ilgu R&D fāzi).

We have built arrays of small and flexible electrode “threads”, with as many as 3,072 electrodes per array distributed across 96 threads. We have also built a neurosurgical robot capable of inserting six threads (192 electrodes) per minute. Each thread can be individually inserted into the brain with micron precision for avoidance of surface vasculature and targeting specific brain regions. The electrode array is packaged into a small implantable device that contains custom chips for low-power on-board amplification and digitization.

[1] https://www.biorxiv.org/content/10.1101/703801v1
[2] https://www.youtube.com/watch?v=r-vbh3t7WVI

4419 0033

If I’ll ever have to write anything on emulating the substantia nigra, the title is going to be “Black Matter Lives”.

3419 1306

Mid-tier konferenču gļukainie monitori, piedegusī kafija un apkaltušie pīrādziņi ir dzīve. Šodien norunāju (šī pasākuma ietvaros) referātu par jaunu metodi pusautomātiskai konektomu rēķināšanai no MRI un statistikas, slaidus publiskosim šīmēneša beigās.

2218 2147

Visu dienu skaitīju spaikus, mēģināju “iebraukt” Pārkera-Sočacka diferenciāļu risināšanas metodē un, fonā, apdomāju hipotēzi, ka, lielā mērā, darbojos tikai divos režīmos – prokrastinācijas un pārslodzes. Tam visam pa vidu pamanījos pilnīgi aizmirst par apmeklēt paredzēta (un apsolīta) kultūras pasākuma būšanu šodienā.

311217 0742

Fuck yes, beidzot ir pieejamas normatīvās konektomas, ko gaidīju jau kopš 2015. gada. Īsumā – tā vietā, lai izmantotu lielu kaudzi pacientu konektomu (piem., no HCP), tiek strādāts ar sava veida vispārinātu “aritmētisko vidējo”, kas stipri samazina galvassāpes (un aizņemto vietu uz diska) gadījumos, kad individuāla līmeņa informācija nav vajadzīga. Cerams, ka autori nav bijuši pārāk radoši datu reprezentācijā un datu būšana kopā ar paštaisītu apstrādes softu nozīmē tikai darbaholismu no viņu puses, nevis vajadzību mācīties lietot vēl vienu hiperspecializētu rīku.

Update: viss ir lieliski, dzīve ir skaista, dati ir standarta MATLAB datu formātā, kas pēc būtības ir tas pats HDF5.

131117 0319

Optiskie neiromorfie čipi. Atjaunoju uz augšu savu varbūtību tam, ka brīdī, kad tiks sasniegts cilvēka WBE, būs pieejama arī par standarta eksaflopu mēroga HPC sistēmām kompaktāka un jaudīgāka (uz specializācijas rēķina un pateicoties programmatūras līmeņa abstrakciju iztrūkumam) aparatūra.

[1] http://advances.sciencemag.org/content/3/9/e1700160.full
[2] https://arxiv.org/abs/1611.02272

111117 0337

211017 1231

CRISPR procesa un tā pielietojuma veidu atklāšana ir viens no nozīmīgākajiem sasniegumiem visā ģenētikas vēsturē, taču “tīrā veidā” tam ir virkne ierobežojumu. Piemēram, HDR jeb homoloģiski vadītās labošanas režīmā (kas, salīdzinot ar nehomologo lipīgo pavedienu galu savienošanas režīmu, ir daudz precīzāks un ar daudz mazāku nevēlamu blakuslabojumu varbūtību) CRISPR process darbojas tikai šūnu dzīves cikla agrīnajās fāzēs, kas nozīmē, ka to nevar izmantot pie pieaugušām šūnām, kas ir pārstājušas dalīties. Problēma ir tajā, ka tipiski šāda šūnu veida pārstāvji ir lielākā daļa smadzeņu neironu, kas būtiski ierobežo CRISPR metožu pielietošanu neirozinātnes nolūkiem.

Pirms gada es prognozēju, ka CRISPR varētu būt izmantojams pie pieaugušiem neironiem, izmantojot papildus soli, piem., virāli mediētas bioluminiscentās optoģenētikas metodes. Specifiski BL-OG un CRISPR metožu kombinācijas pielietojumu praksē vēl neviens, cik man zināms, nav pārbaudījis, taču nesens pētījums pa visai līdzīgu līniju beidzot ir pavēris iespēju pielietot pilnu CRISPR instrumentāriju arī smadzeņu ģenētiskai modificēšanai.

Runa ir par t.s. vSLENDR jeb “viral mediated single-cell labeling of endogenous proteins by CRISPR-Cas9-mediated homology-directed repair” protokolu, kas CRISPR sekvenci kopā ar mērķa sekvenci un Cas9 vai citu funkcionālo proteīnu nogādā šūnās ar standarta adenoasociatīvā vīrusa (AAV) transfekcijas palīdzību, tādējādi apejot vajadzību pēc izmaiņu replikācijas caur šūnu dalīšanos.

• Populārzinātnisks raksts
• Publikācija Cell Neuron žurnālā
• Maksa Planka Neirozinātnes institūta Floridā komandas sagatavots video

  https://www.youtube.com/watch?v=oSsqJkxJi1k

Ir sagaidāms, ka šīs un līdzīgas tehnoloģijas beidzot ļaus izmantot precīzijas gēnu inženieriju arī smadzeņu neironu pētniecībā, ko kā perspektīvu ir grūti novērtēt par augstu.

131017 1925

Ņemot Deneta, Mecingera, Graciano, Bakera (tā paša, kurš vēlāk) et al. pētījumus un “atlaidinot” tos ar Vatsa, Egana, Bakera, daļēji arī Gibsona, Lema u.c. daiļliteratūras darbiem, man ir izkristalizējusies kāda, pagaidām vēl nekonkrēta un vāji detalizēta, konjektūra. Īsumā to varētu aprakstīt šādi: apziņa kā kognitīvā aparāta darbības režīms varētu būt novērojama tikai samērā šaurā konceptuālā “logā” jeb saprātu telpas griezumā. Tā varētu būt novērojama galvenokārt pie tādām entitātēm, kas ir pietiekami jaudīgas (izmantojot kvantitatīvu intelekta definīciju), lai modelētu un prognozētu sevi kopā ar apkārtējo vidi, bet ne pietiekami, lai darītu to caurspīdīgi, piemērojot vienu un to pašu varbūtību sadalījumu (iespējams, kādu no universālā sadalījuma izskaitļojamiem tuvinājumiem) visiem ienākošajiem datiem pēc kārtas.

Pirms šī “loga” ir sastopamas tādas entitātes, kas spēj dažādā mērā reaģēt uz apkārtējās vides izmaiņām, izmantojot automātiskus un iemācītus paternus, bet vēl nespēj veikt savas rīcības kontrafaktuālas simulācijas. Telpu pēc šī “loga”, savukārt, aizņem tādas entitātes, kas savu (un citu) iekšējo stāvokļu lielumus prognozē eksplicīti, kā daļu no visas apkārtējās vides stāvokļu lielumu kopas, bez vajadzības veidot tos informāciju zaudējošos zemākas izšķirtspējas naratīvus un rekursīvos operacionālos kopsavilkumus (iekodētus neironu populāciju koordinētā aktivitātē kā, piem., semantiskos pointerus), kas, saskaņā ar minēto pētnieku darbiem, varētu būt primārais apziņas pamatā esošais mehānisms.

Protams, nav izslēgts, ka daļa entitāšu, pieņemoties jaudā, vispāri nekad nenonāk šajā “logā” (kas, kā jau minēts, reprezentē šauru un “plakanu” griezumu bezgalīgdimensionālā parametru telpā), jau no savas evolucionārās trajektorijas sākuma attīstot tādus informācijas apstrādes veidus, kur nefigurē šāds datu favorītisms, taču šādi minējumi nenovēršami atduras pret faktu, ka pagaidām par visām šīm lietām mēs varam mēģināt spriest, tikai skatoties paši uz sevi kā vienīgo mums zināmo piemēru.

Saprotamu iemeslu dēļ man šobrīd nav pieejami līdzekļi šo apgalvojumu pārbaudīšanai attiecībā pret realitāti, līdz ar to paredzamā nākotnē tie droši vien nezaudēs savu konjektūras statusu.