作者:Ralph E. Hoffman 来源:《生物精神病学》 发布时间:2011-5-23 17:19:58
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研究用计算机模拟精神分裂形成机理
 
如果不能很快忘记,或忽视应该忽视的事物,计算机也会精神分裂。据美国物理学家组织网5月6日(北京时间)报道,最近,德克萨斯大学和耶鲁大学一个联合研究小组用计算机模拟的“神经网络”来模仿大脑中多巴胺的过度释放,发现网络中重现的记忆和精神分裂中的幻觉非常相似,为人们进一步理解精神分裂患者大脑的内部机制提供了线索。相关论文发表在近期的《生物精神病学》上。
 
目前一种“过度学习”假说认为,精神分裂患者失去了遗忘的能力,或不能忽视本应忽视的东西。无法遗忘,也就丧失了从大量的脑刺激信号中提取分辨出含义的能力。他们开始制造不真实的联系,淹没在海洋般的联系之网中,却没能力梳理出任何相关的故事。而多巴胺太多,会导致大脑不能忽视那些它不必知道的事物。
 
德克萨斯大学奥斯汀分校计算机科学系研究生乌利·格里斯曼与导师里斯托·秘库赖恩设计了称为“明辨”的神经网络,能在实验中模拟出8种不同类型神经机能障碍的语言反应,他们与耶鲁大学医学院从事人类精神病学研究的拉尔夫·霍夫曼教授合作,将计算机模拟结果与人类精神疾病进行了对比。
 
他们先教给“明辨”一系列简单的故事,以人脑储存信息的方式把这些故事输入“明辨”的记忆,这种存储方式不是把故事作为独立单元,而是按照字、词、句和故事的统计相关性。然后一遍一遍地示范,训练“明辨”在不同指令下提取记忆,输出不同的故事。“这么做几千次,每次调整一小点儿作为进步,最后神经网络就会学会。”格里斯曼说。
 
随后他们加入了系统学习速度参数,模拟多巴胺的过度释放,基本上就是让计算机不再遗忘。“大脑的一种重要机制是忽视事物,如果让‘明辨’学习速度太快,就会出现反常语言,正像精神分裂患者那样。”格里斯曼说。
 
重新训练之后,“明辨”开始出现幻觉妄想,从其存储的其他故事中提取元素,组合起来编造故事。比如有一次,它声称自己对一起恐怖爆炸事件负责。而另一次,被要求用一堆毫不相关的句子回答某个记忆时,它突然跑题,不断重复前三个句子。
 
格里斯曼表示,“明辨”神经网络的信息处理方式和人脑很相似,因此也可能像人脑那样崩溃掉。计算机模拟试验虽不能证明过度学习假说完全正确,却明显支持这一假说。而计算机模拟的神经网络更易控制,这类研究有望为精神类病患找到合适的临床疗法。(来源:科技日报 常丽君)
 
 
 
 
 
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