airoot의 인공지능 이야기

인공지능에 연구에 있어 표본이 되는 인간의 뇌 구조를 이해하는 것은 매우 중요하다.우리의 뇌는 단일 구조로 되어 있지 않다. 뇌의 구조체 별로 다른 뉴런 구조를 가지고 있다는 것이다. 이는 인공지능에 있어서도 여러 신경망 구조가 합쳐져야 할 수도 있다는 것이다.다만 아직 궁금한 것은 이러한 다른 구조가 진화적으로 어쩔 수 없어 그렇게 자란 것인지 아니면 진화적인 산물이지만 그래도 그게 효율적이어서 그렇게 달라진 것인지 이해할 필요는 있다. 대뇌피질(대뇌 겉질)과 해마는 모두 뉴런으로 구성되어 있지만, 그들의 뉴런 구조와 기능에는 차이가 있다.대뇌피질의 뉴런구조:층 구조: 대뇌피질은 주로 6개의 층으로 이루어져 있다. 각 층은 기능적으로 다른 뉴런을 포함하며, 정보 처리와 관련된 고차원적인 기능을 담당한다..

의식적인 행동과 관련된 유명한 실험이 있다. 바로 손들기 실험이다. 뇌를 자극하여 팔을 들어 올리는 실험은 주로 신경과학 및 생체공학 분야에서 진행되며, 뇌의 특정 부위를 자극하여 신체 부위의 움직임을 유도하는 연구이다. 이러한 연구는 주로 운동 피질(motor cortex)과 같은 뇌의 특정 부위가 신체 움직임을 어떻게 조절하는지 이해하고, 이를 통해 신경계 장애를 치료하거나 보조 기기를 개발하는 데 기여하고자 한다. 경두개 자기 자극(TMS, Transcranial Magnetic Stimulation):원리: TMS는 강력한 자기장을 이용해 비침습적으로 뇌의 특정 부위를 자극하는 기술이다. 이 자극이 신경 세포를 활성화시켜 근육 수축을 유발할 수 있다.과정: 연구자는 피험자의 두개골 위에 TMS 장..

두개골에 갇혀서 외부 신호에만 의존하는 뇌는 외부 신호를 일방적으로 믿지 않는다. 이는 새로 나타난 신호보다는 기존에 생존에 사용되었던 세상에 대한 모델이 더 안정적이라고 믿기 때문이다. 뇌가 신호를 믿지 않는다는 것과 관련된 심리학 실험은 대표적으로 "시각적 순응" 또는 "시각적 비대칭성" 실험들이 있다. 이러한 실험들은 뇌가 외부 신호를 어떻게 처리하고, 때로는 무시하거나 왜곡할 수 있는지 보여준다. 1. 시각적 순응 (Visual Adaptation) 실험 이 실험은 뇌가 반복되는 시각적 자극에 적응하여 그 자극에 덜 반응하게 되는 현상을 연구한다. 예를 들어, 일정한 색이나 패턴을 오랫동안 보면 그 자극에 익숙해져서 더 이상 강하게 인식하지 않게 된다. 이는 뇌가 외부 신호를 일정 부분 무시하는 ..

뇌량절단술은 간질환자의 전기전파를 줄이기 위해서 시행하는 좌뇌와 우뇌를 연결하는 뇌량을 자르는 수술로 현대에서 시행되는 수술입니다.뇌량절단술 간질환자에 대한 실험은 주로 20세기 중반에 로저 스페리(Roger Sperry)와 그의 동료들에 의해 수행된 연구로 유명하다. 이 실험들은 뇌의 좌뇌와 우뇌가 서로 다른 기능을 담당하고 있다는 것을 밝히는 중요한 기여를 했다. 1. 실험 배경간질환자의 경우, 뇌의 한쪽 반구에서 시작된 발작이 다른 반구로 전파되는 경우가 많다. 이를 막기 위해 뇌량(corpus callosum)을 절단하는 수술을 시행하게 되었고, 이를 뇌량절단술(corpus callosotomy)이라고 한다. 뇌량은 좌뇌와 우뇌를 연결하는 신경섬유 다발로, 이를 절단하면 두 반구 사이의 정보 교환..

우리의 뇌는 각 신체부위 별로 뇌를 골고루 할당하기보다는 중요도가 높은, 또는 신경세포가 많은 영역에 더 많은 뇌세포를 할당하고 있다. 위 그림의 호문쿨루스(homunculus)는 신경과학에서 인간의 신체를 뇌의 특정 부분에 맵핑한 개념적 모델이다. 이 용어는 라틴어로 "작은 인간"을 의미하며, 이는 뇌에서 특정 부분이 신체의 특정 부분을 통제하거나 감각을 처리하는 방식을 시각적으로 표현한 것이다.호문쿨루스는 주로 두 가지 형태로 나눌 수 있다:감각 호문쿨루스(Sensory Homunculus):이는 일차 감각 피질(primary sensory cortex)에서 감각 정보를 처리하는 영역을 나타낸다. 신체의 각 부분이 감각 피질의 특정 영역에 대응하며, 이는 신체의 각 부분의 감각 민감도에 따라 크기가 ..

뇌 안에는 거울 세포 외에도 뇌에는 특별한 기능을 하는 다양한 종류의 신경 세포가 있다. 각 세포는 고유의 역할과 기능을 가지고 있으며, 이들은 뇌의 복잡한 작업을 수행하는 데 필수적이다. 다음은 뇌에서 특별한 기능을 하는 몇 가지 주요 신경 세포들이다.1. 파페즈 회로의 뉴런 (Papez Circuit Neurons)기능: 감정 처리와 기억 형성에 중요한 역할을 한다.위치: 해마, 시상하부, 대상피질 등 여러 뇌 구조에 걸쳐 있다.특징: 이 회로는 감정 경험을 처리하고 이를 기억과 연관짓는 데 중요한 역할을 한다.2. 카할-레티우스 뉴런 (Cajal-Retzius Cells)기능: 뇌의 피질 형성 초기 단계에서 중요한 역할을 한다.위치: 주로 뇌의 피질 표면에 위치한다.특징: 이 세포들은 뇌의 피질이 ..

인간의 뇌는 약 860억 개의 신경세포(뉴런)로 구성되어 있다.그 외에 신경 아교 세포(글리아 세포)라는 중요한 세포들이 많이 존재하며, 이들은 뉴런의 기능을 지원하고 보호하는 역할을 한다. 글리아 세포의 수는 뉴런의 수보다 많으며, 약 1조 개에 달한다고 추정된다. 인간의 뇌에는 약 100조 개의 시냅스가 존재하는 것으로 추정된다. 시냅스는 뉴런 간의 연결 부위로, 신경 신호가 전달되는 중요한 역할을 한다. 각 뉴런은 수천에서 수만 개의 시냅스를 형성할 수 있으며, 이는 뇌의 복잡한 네트워크를 구성하고 다양한 기능을 수행할 수 있도록 한다. GPT-3의 경우 약 1750억 개의 파라미터를 가지고 있었다. GPT-4의 매개변수 수는 전례 없는 1조 8천억개에 달할 수 있다. ChatGPT의 파라미터는 인..

인공지능(AI)과 뇌과학(Neuroscience)은 현대 과학 기술의 가장 흥미로운 교차점 중 하나이다. 이 두 분야는 서로 밀접하게 연결되어 있으며, 각각의 발전이 서로에게 중요한 영향을 미치고 있다. 나는 인공 지능의 시작은 뇌과학에서 비롯되었다고 생각한다. 인공지능과 뇌과학의 관계인공지능은 인간의 지능을 모방하고자 하는 기술이다. 이는 곧 인간의 뇌가 어떻게 작동하는지를 이해하고, 이를 기반으로 알고리즘과 시스템을 설계하는 것과 밀접한 관련이 있다. 뇌과학은 인간의 뇌와 신경 시스템을 연구하여 이러한 작동 원리를 밝히는 학문이다. 인공지능 연구자들은 뇌과학에서 얻은 통찰을 활용하여 더 나은 AI 시스템을 개발하고, 반대로 AI 기술을 이용하여 뇌의 복잡한 기능을 연구하는 데 도움을 주게 된다.주요 ..