发表于:伯克利神经科学新闻| 2019年12月3日

“我正在学习在这件事一直本质上相同或随时间增加的速度。总有一些新的学习和与格斗“。

高塔姆阿加瓦尔博士神经科学程序明矾(进入类2003)

高塔姆阿加瓦尔。信用:stensola TOR。

自从我是一个年轻的孩子,高塔姆·阿加瓦尔已-着迷通过自己的经验,这导致他在寻求不断发展的了解大脑和 头脑。毕业BS随着分子生物学和德克萨斯大学奥斯汀分校计算机科学学位后,已进入大学皇冠体育网站神经科学博士项目,并加入了 isacoff实验室, 在那里学习突触强度的变化。毕业后,我决定,我想对理解大脑追求更多的理论和数学方法,所以我做了博士后伯克利神经成员 弗里德里希(弗里茨)Sommer的红木中心神经科学理论.

然后阿加瓦尔接着做博士后随着 扎卡里·梅恩 在Champalimaud中心未知里斯本,这样我可以深入到人的行为。 Mainen在实验室,开发了视频游戏旨在更好地了解人类的智慧,并通过收集数据皇冠体育网站球员如何解决复杂的问题及其多样性。本场比赛将在2020年年初发布,作为一个公民的科学移动应用程序。

阿加瓦尔日前回到红木中心,在那里现在有在实验室索默的研究科学家,研究在不同的行为背景的脑波。我也适用于视频游戏作为辅助项目,并在舞蹈班赞赏和其他身体运动的技术,以此来从完全不同的角度探索人的经验。 

Read the following Q&A 随着阿加瓦尔 to learn about his path from synapses to human intelligence and how his experiences at Berkeley helped him explore the mind from a variety of angles. This Q&A has been edited for brevity and clarity.

雷切尔亨德森:你什么时候第一次成为对科学感兴趣?

高塔姆阿加瓦尔:我认为这是大概五岁。此前我的记忆之一是患上水痘并以某种方式推断或并主张这也被某些微生物制剂引起的 - 我妈妈的惊喜。我想我是真的总是由我自己的经验迷住了,为什么只是事物的方式是他们。 

RH:作为一名大学生,你做了分子生物学和计算机科学双学位 - 为什么这样的组合? 

GA:生物学一直是非常吸引我。因为我觉得这是合并所有的我的“我是如何建成?”与第三人称视角第一人称的问题的一种方式。我开始在分子水平上,因为它似乎像你放大的越多,你越更接近我们的架构underlies任何来源,在一定意义上。

计算机科学有一部分被我爸的动机。当时,计算机科学被视为一个有用的东西,但还算仅限于自己的域没有任何很明确的其他应用领域。但我鼓励去寻求它在本科和我做到了。我发现它是更多皇冠体育网站如何理性贯穿东西和如何思考准备的东西,而不是生物学它倾向于将更多的是一系列观察的,有几个教授谁真正把它带到其他级别的例外试图从更系统的高度来认识。

RH:是什么把你带到海伦遗嘱神经科学研究所(hwni)做一个博士学位?

阿加瓦尔随着他的他们。信用:罗曼Ligneul。

GA:随着时间的推移,我的兴趣从了解自己的身体转移到理解自己作为一个头脑,因为它似乎在某种程度上更接近我是谁的本质。在本科生所以,我转向更多地转向神经科学课程。有一个名叫ESTA教授 格哈德·沃纳 世卫组织神经计算在德克萨斯大学的工程系任教的课程。 [它]超越了很多,我在神经科学已经看到,并透露奖学金的深度在该领域的教科书。就像人们在神经科学中真正的质疑:这是什么意思的系统模型和何时做,我们觉得我们已经达到构成理解水平?所以这真的让我激动和激励着我追求的更深入的研究。我几乎适用于每一个学校这是在西海岸也有一个很好的神经程序。伯克利都有自己的那种魅力对当时的我,因为它拿在探索独特的文化体验。所以,当我在的话,我在来这里的抓住了这个机会。

RH:你是怎么对你的博士论文工作的呢?

GA: 作为一种通常通过行我做什么的,我非常的方法感兴趣,您可以直观感兴趣的任何系统的组织。 UDI [埃胡德·isacoff]已经通过成像走近可以从字面上你在哪里看到的,在一定程度上,系统的结构,只是用显微镜观察它。我想一两件事,皇冠体育网站他的实验室兴奋我是从事随着这一点,我是非常全面的技术,但在它的应用。所以它适用于蝇,斑马鱼,看着肌肉和神经,离子通道,突触和电路之间的连接。这是在那里我可以从事在不同层面所发生的组织的神经系统的许多不同的项目的地方,各种哪家似乎有自己的特质,非常复杂,但高度专业化的组织。

阿加瓦尔纺纱在Champalimaud部门撤退呈现海报。信用:stensola TOR。

当我加入了[实验室],这些项目我参与了之一是要找出什么样的规则决定有多强这将是一个突触。 [实验室] HAD成像技术开发的ESTA哪里能神经肌肉接头的样子。由于神经肌肉接头处的冷却你有一对细胞那里的两个小区之间有很多联系。他们开发允许你看哪个每个这些接触的技术。我们发现,你Wents沿着轴突长度的接触越来越强。这是有种奇怪,为什么会一个小区由于说话到另一个小区真正关心任何形式沿其组连接的坡度有实力的?由于规范的方法,我们认为有关突触基本上是“突触前突触后的激励”,没有空间或几何形状有关的任何意义上它。我们是这么样的惊讶,当我们发现的突触强度保守梯度ESTA结,为什么想想它存在的使我们。

我想说,我们从来没有真正想通了,为什么系统会选择那种配置。但它激发了我一下突触耦合的几何形状和有多强突触在中枢神经系统中的空间是非常珍贵得多,从某种意义上讲。你拥有所有这些非常复杂的乔木也被缠绕的,乔木这些影响的小区有多兴奋的几何形状。 [而且],昆虫的大脑是值得注意的,因为昆虫可以做这些看似复杂的事情,但要小得多他们的大脑。所以在某种程度上,所有这些系统的计算复杂度实在是压缩成100微米宽的这些脑结构。神经中心系统来我很感兴趣,想扩展我们会在神经肌肉接头处发现[于]尝试像成千上万的突触在这些使用钙成像束细小,并试图解压到什么程度有异质性如何不同的细胞互相交谈。长话短说,当时的钙传感器是不是真的不够好得到什么我最终还是在被超感兴趣。现在我想,有机会,我们会得到比我们更远随着这个问题的时候......不。

RH:什么是喜欢在hwni学生的经验?

GA:的事情,我真的很喜欢皇冠体育网站节目是我们班的一个。是否有三个或四个皇冠体育网站我们出一类10,我真的相连。我们会花很多时间在讨论我们所学的内涵和我们的先验知识和历史,这是一个非常紧密的社区。而在同一时间,是像伯克利校园,我有旁听的头脑和心理学课程和物理课程[课程]理念的机会。凡一段时间我真的可以得到一个鸟瞰更多调查的大脑。乌迪明确向我,真的是我生存的目的是有成为一个非常优秀的科学家,这样的教育观点的多,而不是生产的角度。真正坚持和我在一起。

RH:你做了什么你毕业后?

GA:当我毕业了,我意识到,我们正在努力研究和可视化系统,我是这样做的,在某种程度上,有种直觉。我真的没有什么是接近或建模系统的复杂性的所谓“正确的方式”的清晰感。所以我转向数学更多理论的角度来看的。最后我终于找到了红木中心,正好是在校园里。我开始去那里和会谈,让我决定要系统地接近的系统建模的方式。最后,我加入 弗里茨·索默 WHO那边很耐心陪我,因为我的背景是确实不适合,在时间,工作中与他。我密切合作与我写的资助,这是我们很幸运足以让,所以我继续在那里工作。

在接触阿加瓦尔节日,在里斯本科幻/奇幻大会组织了imaginauta。信用:动力了。

在那段时间里,我们找到了破译什么大脑回路使用这样的方式,让我们说,活动的粗粒度的措施 - 在这种情况下,局部场电位 - 尝试恢复的结果是什么单个神经元的水平怎么回事。它原来更粗粒度的这些措施,他们似乎以某种方式保存了大量的细粒度措施的详细信息,所以它几乎就像一个全息质量吧。这让我非常兴奋向测量人类行为的复杂性,更非侵入性的方式移动。

沿着这整个过程中,我感兴趣的是利用神经科学技术的精度,但移动从动物模型远更多地转向人类,并能够使用精度非侵入性的方式。红木[心]后于是,我开始寻找所需的方式研究人类行为。不只是人的行为,人的行为,但在更复杂的日常情况下,这带来了我进入视频游戏领域。

RH:是的,所以你处理过的视频游戏科学公民在葡萄牙的博士后 - 告诉我有关。

GA:我想,在我的脑海里,有巨大差距我们如何为科学家创造环境下,我们能明白我们的研究对象在做,而且我们每天都在经历[即]真正带来了挑战的环境,那大脑来解决,这是远远超出任何事情,我们在一个典型的实验室设置,测试。我是说的很对实验方案对复杂的更高水平推动感兴趣的科学家的亚文化的一部分。随着时间的推移,我明白了样的,这正是这游戏和视频游戏实现的东西。视频游戏吸引人的实验,他们都在做,因为通过你在哪里注册的每一个动作,一个球员呢,你产生刺激玩家感觉到的是计算机。在某种程度上,有一个完整的感官环引擎,你有完全控制。 

我非常兴奋皇冠体育网站这作为一个媒体,其中,其实你可以看看我们的行为是如何嵌入在流。当你在一个数据流的行为,它带来了复杂性,所有这些级别是不存在的那瞬间的选择,例如,所谓的两替代强迫选择任务。也就是说,当你在一个序列中,你面临的诅咒,在那里为了弄清楚现在要做的计算维度的问题,你需要考虑在未来的每一步。而这种都呈现出进入的可能性,指数性增长的树。所以我当时的眼光,还是在一定程度上,是创造一个环境,让大家骂维度经历了真正的挑战,他们的情报以这样的顺序设置,同时为科学和分析驯服。

我花了很多年,试图找到我会考虑的复杂性和简单性之间的适当平衡。从经验的角度和解决问题的潜力,但简单的解构行为方面的复杂性转化为可进行建模。我可能是错的,但我觉得我们在这里,我们已经成功地平衡两个点是最后。那种早期,大约一半通过ESTA五年的经验,我们想出了一个系统,但它竟然是过于复杂的模型。基本上,对自己的每个人ADH特质的方式解决这个问题,在一定程度上。然后,在另一个层面上,他们都发现这些快捷方式,很喜欢挑战颠覆,我们就会向他们提出。也许你已经听说过“令人满意”,人们想出解决的礼仪,这些更简单问题的方法,几乎​​令人失望容易,问题与此相比真实向他们提出可以得到,因为他们离开它。通常你可以在生活中,拿出解决方案,为您节省大量的时间和精力,比问题的全部复杂性要简单得多。 

阿加瓦尔在车间我组织了所谓的“体节奏”,即神经科学与音乐之间的联系探讨。来源:马里奥·费雷拉。

所以随着时间的推移,我们推的游戏走向的东西,更接近于国际象棋。游戏如象棋真的很有趣,因为他们是极其复杂的,他们很有条理,但他们有这种二元的,赢得它,所有或失去它,所有的质量这确实促使人们对他们的限制。通过创建一个游戏,从本质上讲技巧的,你“可以达到的水平有着非常高的天花板,并很快你如何实现它基本上是无界的,我们希望在场的人有身临其境的虚拟体验,真正激励他们在自己的极限来执行,并获得分布在不同的群体 - 喜欢的人生活在不同的地方谁,谁是不同年龄,[和]谁拥有不同的性格类型。皇冠体育网站手摇复杂旋钮另一个有趣的事情是,允许表达自己解决问题的更多方式。这引入更大的自由度的东西也我真的很兴奋,试图地图皇冠体育网站智能行为的多样性,但仍然在数学上接地的方式。

RH:你现在在你“又回到伯克利的工作吗?

GA:视频游戏项目仍在继续,但在目前,这是怎样的一个侧面项目。现在这是一个科学家 - - 样的位置,我在的现实是,你在任何的补助是有支持你的率性是本质。因为我是完成了我的时间[在葡萄牙的博士后]所出现的一个机会再来在这里。弗里茨[索默],我的导师的时候,得到了补助,继续工作,我们一直在几年前做的,所以我现在要回卫生组织工作的一个项目试图破译脑电波。而且,在平行于我在里斯本的灵感,在较为复杂的尝试看看环境看脑波多少你能在这些更自由,非结构化环境解码大脑活动。 

RH:什么是它想成为一个科学家,是一个博士后相比还是一名教师?

GA:它是一种类似于我的博士后经验。很多我的工作涉及了一天起吊我的脖子了八个小时一台电脑,[和]机械方面可能是它的[我]最不喜欢的方面。我真的很喜欢它的东西是它的智力非常刺激。我会说我在这件事一直本质上相同或随时间增加的速度学习。总有一些新的学习和斗争。

我是那种缺少的,作为一个博士后,这是作为一个科学家,我多一天到一天的活动的事情是非常注重细节。随着时间的推移,我得到的不同部位有多少进入大脑桶,在某种程度上感觉越来越多。肯定有我的一部分希望,我可能有很多的神经在更高的抽象水平的问题斗争。通常情况下,实际情况是,作为博士后或研究的科学家,您大量的时间都花在调试还是真的放大到代码的细节。这使得它的这样有点对我来说一个临时位置。我还在寻找一个媒体,其中,我可以用不同的人群互动更多,在神经科学的一个更高的水平。本质上的ESTA深度之间,我认为我们很多的广度权衡纷纷前来洽谈。

RH:你做什么工作的乐趣之外呢?

阿加瓦尔和他的妻子,达里娅·考夫曼,和儿子。信用:stensola TOR。

GA:我一直在得到很多到舞蹈和舞蹈班和各种身体为中心的技术即兴并举 - 一个被称为Feldenkrais。我觉得很有趣的皇冠体育网站这些的是,他们提醒我的美丽和经验的神秘面纱。因为作为一名神经科学家,我一直在训练,试图剖析这些系统,我看,但是当它经常谈到我自己的经验,我自己的情绪状态或物理状态,因为我是不合理的,短视的其他人一样。皇冠体育网站什么是真的很酷,我是这些技术,人们已经开发只是跟随他们往往是他们的直觉系统地访问方式和修改不同类型的思维模式,或在身体不同的生理模式。以及从艺术角度看,像舞蹈做法。我的妻子是一名舞蹈演员和后只是坐在了大量的舞蹈表演 - 这些高峰体验的一个房间里有人用自己的身体来呈现一个经验是言语无法表达 - 这真有种震动你在这个深,感觉水平。这些都是各种各样的事情,我喜欢现在这样。

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