
我们都有自己钟爱的、认为现代人工智能缺乏的能力/器官,并且认为它需要拥有这些才能变得真正智能。有些人认为是意识,有些人认为是常识、情感、心灵或灵魂。如果关键在于肠道呢?也就是说,我们需要让人工智能产生饥饿感,并通过食物来满足这种饥饿感,才能实现下一次真正的突破?关于肠道微生物在脑发育中的作用有一些新的信息值得我们深入思考(来自 PNAS 经由 PhysOrg)。Rochellys Diaz Heijtza 和 Sven Pettersson 及其同事在一项无菌环境中饲养小鼠,并将其与拥有正常肠道菌群的小鼠进行了比较。研究人员发现,与无菌小鼠相比,正常小鼠的大脑纹状体区域的两种脑分子——突触素和 PSD-95 的表达水平降低。与此相关的是,无菌小鼠的活动水平较高,且比拥有正常肠道微生物群的小鼠焦虑程度较低。令人惊讶的是,他们还发现存在一个“敏感期”的暴露——在此之前暴露于肠道细菌会产生影响,而之后暴露则不再改变大脑。这与许多大脑区域的特点相似,例如视觉皮层,它需要正常的视觉输入才能正常发育并提供正常的视觉能力。如果在敏感期之后提供正常的输入,大脑就不会自我修复。科学家们发现,在小鼠大约 6 周龄之前暴露于正常的肠道微生物,可以导致正常的运动和焦虑水平;但在此之后暴露则没有产生任何变化。这是如何发生的呢?这篇论文给出了一些具体的技术性建议,但如果你从更广泛的角度思考 动物与植物 的区别,这并不完全令人意外。下次你吃沙拉时,请想想你是如何吃绿叶蔬菜的,而不是绿叶蔬菜吃你。这是一个近二十亿年的故事。大约 16 亿年前,动物和植物分道扬镳。一种生物拥有“待在原地吸收”的能量策略。这就是植物,它们整天坐着进行光合作用。另一种生物拥有“四处走动获取”的能量策略——那就是你。与植物相比,成为动物的创新之处在于拥有一个具有运动能力的肠道,以及一个能够检测下一个要放入肠道的良好食物并控制运动系统将肠道引向食物的神经系统。活动肠道与拥有神经系统的对应关系如此之深,以至于一些后来放弃活动能力的动物也会失去它们的神经系统。讽刺的是,它们会消化掉它。这就是海鞘,一种早期生活中会游泳的动物,但一旦成熟,它们就会找到一个地方在海底定居。完成这一点后,它们会消化掉大部分的神经系统(有些人将其比作获得终身教职)。因此,像血清素(大部分由肠壁细胞响应食物而分泌)、多巴胺、谷氨酸、GABA 和去甲肾上腺素这样的关键神经递质大量存在于肠道,或者肠道配备有自己的神经系统,拥有约一亿个神经元,并且神经元的种类几乎与大脑相同(Heribert Watzke 有一个关于 你肠道中的大脑 的精彩 TED 演讲),这并不奇怪。我知道你在想什么。这只是一个关于大脑如何形成的故事。就智能而言,能量的来源可以来自便携式聚变反应堆,这无关紧要。所以,任何认为人工智能需要肠道才能达到下一个水平的说法都是误导。我将辩称,这种观点过于简单化了。多年前,哲学家 Patricia Churchland 和计算神经科学家 Terrence Sejnowski 共同撰写了一本书,名为《计算大脑》。在书中,他们对人工智能界关于大脑研究的一个普遍信念提出了一个引人注目的观点。大多数人工智能界认为,他们追求的关键认知能力在逻辑上独立于任何特定的实现。也就是说,他们试图揭示的是一个形式系统,而这个形式系统是以硅、穿孔卡片、液压机、生物材料还是其他任何东西编码的,并不重要,就像国际象棋的棋子是由塑料还是木头制成,或者是在电脑屏幕上的图像,都不重要一样。正因为如此——形式系统的多重可实现性——一些人工智能领域的人认为研究大脑是无关紧要的。Churchland 和 Sejnowski 的杰出观点是,尽管大脑的机制一旦被理解,至少其中的某些部分在逻辑上可能独立于任何特定的实例化,但对人类而言,目前的关键问题是**我们如何才能达到**这种理解。他们说,为了达到这一点,我们可以借鉴唯一存在的真正智能的例子:动物。我们需要研究真实的智能例子是如何运作的,在它们完整的湿件(wetware)荣耀中破解它们的机制,在此之后,我们才有可能将其形式化并实例化在硅或其他我们想要的材料中。直到最近,大多数神经科学都很少关注诸如食欲驱动(如饥饿)和普遍的动机如何融入到通过对动物进行机械研究而不断揭示的丰富的生物力学和神经故事中。然而,正如我在上面写过的,通过移动肠道来获取能量本身就是“动物性”的基础。像显示脑发育与肠道之间联系的研究,就证明了神经系统与其为满足自身需求而进化的肠道之间存在着深刻的相互联系。我们有充分的理由认为,全面理解肠道-大脑相互作用以及相关的奖励系统,将有助于我们更好地理解如何构建智能机器。通过这种理解,我们更有可能构建出在动机和行动之间具有“正确”联系的机器,这是那些关心奇点对我们物种未来后果的人们关注的一个核心问题。Olaf Breuning 的作品“大脑袋小肚子”的图像来自 Arrested Motion













