脑计划系列三,建立新科学理论的机遇互联网神经学

在科学进入21世纪以后,新的技术,应用,概念不断提示我们,以互联网,人工智能,脑科学为基础进行学科交叉研究,一个新的科学理论或新的科学学科存在构建的机遇

脑科学与社会关联的历史背景和前人研究

历史上很多人独立揭示了社会可以看作为带有神经系统有机体的概念。例如认为国王是头,农夫是脚的观点,至少可以追溯到古希腊人。这个类推为19世纪社会学的创始人提供了灵感。赫伯特·斯宾塞提出《社会是一个有机体》;进化论神学家德日进关注社会是一个有机体的精神组织,称之为“心智界(noosphere)”;科幻小说作家赫伯特·乔治·威尔斯提出“世界脑”的概念[42];1983年彼得·罗素撰写的《地球脑的觉醒——进化的下一次飞跃》从哲学的层面探讨地球存在的本源和意义,他提出人类社会通过政治,文化,技术等各种联系使地球成为一个类人脑的组织结构,也就是地球脑。

总体上看这些思考和理论还局限在社会学、哲学的层面。由于受到当时互联网技术发展水平的局限,人们还不能全面了解互联网的结构和最新应用,无法从科学研究的视角,将互联网与神经学做交叉对比研究。他们往往把人作为神经元本身进行探讨,而没有发现人脑功能通过映射,在互联网中出现的类神经元现象,这个重要的区别导致上述这些思考一直无法将研究推进到科学实证研究的方向。

建立新科学理论和新科学学科的机遇

2007年开始的互联网进化研究提出““互联网将向着与人类大脑高度相似的方向进化,它将具备自己的视觉、听觉、触觉、运动神经系统,也会拥有自己的记忆神经系统、中枢神经系统、自主神经系统。另一方面,人脑至少在数万年以前就已经进化出所有的互联网功能,不断发展的互联网将帮助神经学科学家揭开大脑的秘密。科学实验将证明大脑中也经拥有Google一样的搜索引擎,Facebook一样的SNS系统,IPv4一样的地址编码系统,思科一样的路由系统。。。”

2010年8月美国南加州大学神经系统科学家拉里·斯旺森和理查德·汤普森在《国家科学院院刊》(PNAS)发表论文用互联网路由机制解释老鼠大脑的信号如何绕过破坏区域到达目标区域。

2012年11月16日,加州大学圣迭戈分校DmitriKrioukov在2012年11月的《ScientificReport》发表论文提出利用计算机模拟并结合多种其他计算,提出许多复杂网络如互联网、社交网、脑神经网络等有高度的相似性。

从过去10年科学研究进展看,互联网与脑科学这两个原本距离遥远的领域,关系远比想象的要深入和密切,在科学进入21世纪以后,新的技术,应用,概念不断提示我们,以互联网,人工智能,脑科学为基础进行学科交叉研究,一个新的科学理论或新的科学学科存在构建的机遇,这个新科学领域可以命名为“互联网神经学“,目标是通过脑科学预测互联网和人工智能未来发展趋势,建立以互联网架构为参考的模仿大脑模型,从而为揭开大脑之谜建立一条新的科学路径。

互联网神经学(Internetneurology)的定义

基于神经学的研究成果,将互联网硬件结构,软件系统,数据与信息,商业应用有机的整合起来,从而构建互联网完整架构体系,并预测互联网沿着神经学路径可能产生的新功能和新架构;根据互联网不断产生和稳定下来的功能结构,提出研究设想,分析人类大脑产生意识,思想,智能,认知的生物学基础;研究互联网和人类大脑结构如何相互影响,相互塑造,相互结合,相互促进的双巨系统交叉关系。

互联网神经学的5个组成部分

如果以脑科学和互联网为横坐标轴两端,生理学和心理学作为纵坐标的上下两段,互联网神经学将由四部分组成:互联网神经生理学,互联网神经心理学,脑互联网生理学,脑互联网心理学,它们之间的交叉部分将形成第五个组成部分-互联网认知科学,他们的关系如上图所示,更为详细的介绍如下:

(1)互联网神经生理学(Internetneurophysiology)重点研究基于神经学的互联网基础功能和架构,包括但不限于互联网中枢神经系统,互联网感觉神经系统,互联网运动神经系统,互联网自主神经系统,互联网神经反射弧,基于深度学习等算法,运用互联网大数据进行图像,声音,视频识别等互联网人工智能处理机制。

(2)互联网神经心理学(Internet neuropsychology.)重点研究互联网在向成熟脑结构进化的过程中,产生的类似神经心理学的互联网现象。包括但不仅限于互联网群体智慧的产生问题,互联网的情绪问题,互联网梦境的产生和特点,互联网的智商问题等。

(3)脑互联网生理学(BrainInternetphysiology)重点研究大脑中存在的类似于互联网功能结构的地方,使得不断发展的互联网成为破解大脑生物学原理的参照系,包括但不仅限于大脑中的类搜索引擎机制,大脑中类互联网路由机制,大脑中的类IPv4/IPv6机制,大脑神经元类社交网络的交互机制,人类使用互联网对大脑生理学结构的重塑影响等。

(4)脑互联网心理学(BrainInternetpsychology)重点研究互联网对人类大脑在心理学层面的影响和重塑,包括但不仅限于互联网对使用者产生的网瘾问题,互联网对使用者智商影响问题,互联网对使用者情绪和社交关系的影响问题等

(5)互联网认知科学(TheInternetincognitivescience)可看做互联网神经生理学,互联网神经心理学,大脑互联网生理学,大脑互联网心理学的组合交叉,重点研究互联网和大脑两个巨系统相互影响,相互塑造,相互结合,互助进化,从而产生智慧,认知,情绪的深层次原理。