1주차 - 코스 소개

코스 소개

• 우리가 실제로 살고 있는 우주는 물리학자들이 말하는 우주가 아닌 두개골
• 뇌는 우리가 듣고, 말하고, 생각하고, 행동하고, 맛보는 등의 모든 일을 가능하게 함
• 어떻게 가능하게 하는 것인지가 21세기의 가장 심오한 과학 미스터리 중 하나

--> 이 과정에서, 이 미스터리를 풀고 컴퓨터 모델을 사용하여 뇌를 이해하려 노력할 것

 

• 이 과정에서는 세 가지 유형의 계산 모델을 다룸

1. 설명 모델 (Descriptive Model)

: 이 경우에, 우리는 뉴런이 반응하는 방식을 정량화하는 데 관심이 있음
그리고 여기서 우리가 얻는 것은 "신경 인코딩(부호화) 모델"
--> 이 모델은 모든 다른 뉴런이 외부 자극에 어떻게 반응하는지 정량적으로 설명

: 디코딩의 경우, 우리는 뉴런에서 정보를 추출하는 데 관심이 있음
뇌에서 기록된 뉴런으로부터 정보를 추출하고 의수와 같은 것을 제어할 때 사용
--> 그렇기에 디코딩 문제는 BCI와 신경 보철학에서 아주 중요함

 

2. 기계 모델 (Mechanistic Model)

: 컴퓨터에 있는 단일 뉴런 또는 뉴런 네트워크의 행동을 시뮬레이션 하는 데 관심이 있음
--> 유럽의 헨리 마크람이 주도하는 Human Brain Project도 뉴런 네트워크 컴퓨터 시뮬레이션의 한 예

 

3. 해석 또는 규범 모델 (Interpretative or Normative Model)

: 왜 뇌 회로가 그들이 하는 방식으로 작동하는지 이해하는 데 관심이 있음
즉, 특정 뇌 회로의 기능을 뒷받침하는 몇 가지 계산 원리를 추출하는 데 관심이 있음

 

 

• 코스를 완주했을 때 기대 효과
  1. 신경 과학자로부터 얻은 실험 데이터를 통해 생물학적 뉴런이나 뉴런 네트워크가 무엇을 하고 있는지
     정량적으로 설명할 수 있는 능력
  2. 본인의 컴퓨터에서 뉴런 네트워크나 뉴런의 행동을 시뮬레이션 할 수 있는 능력
  3. 뇌의 특정 뉴런이나 네트워크의 작동을 설명하는 데 도움이 되는 계산 원리를 공식화할 수 있는 능력