Sebastian Seung a jeho revoluční výzkum v neurovědách

Sebastian Seung a jeho revoluční výzkum v neurovědách

Sebastian Seung, profesor na Princetonské univerzitě, byl oceněn Pradelovou výzkumnou cenou pro rok 2026, udělovanou Národní akademií věd (NAS) USA za jeho přínos při vytváření mapy mozku. Tato cena, která se každoročně uděluje uznávaným neurovědcům, je uznáním pro odborníky, kteří se podíleli na prohlubování znalostí o nervovém systému.

Národní akademie věd oznámila, že professor Seung získal cenu za své průkopnické metody při rekonstruování a analýze nervových okruhů. Tento prestižní ocenění zahrnuje také finanční podporu ve výši 50 tisíc dolarů, kterou může laureát použít pro výzkum podle vlastního výběru. NAS byla založena v roce 1863 a dnes zahrnuje více než 3200 členů, včetně přibližně 200 laureátů Nobelovy ceny.

Profesor Seung je vysoce hodnocen za jeho zásadní přínos ke změně způsobu chápání, analýzy a interpretace nervových okruhů. Jeho nejvýznamnějším úspěchem je otevření cesty k přesnému mapování mozku. Kombinací moderní neurovědy a výpočtové biologie vyvinul nový vědní obor nazvaný connectomics, který se zabývá tím, jak jsou nervové buňky propojeny a jak tyto spojení vytvářejí různé funkce.

Connectomics lze přirovnat k vytváření ultra-přesného elektrického schématu, které zobrazuje každé spojení v mozku. Stejně jako potřebujeme mapu silnic a elektrických vedení k pochopení fungování města, potřebujeme porozumět tomu, jak jsou nervové buňky propojeny, abychom pochopili, jak mozek myslí, pamatuje a rozhoduje. Seung změnil způsob, jakým je tento „plán mozku“ vytvářen, přechodem od ručního kreslení k automatizaci pomocí počítačů a umělé inteligence.

V minulosti museli neurovědci trávit hodiny tím, že zkoumali mikroskopické fotografie a ručně nakreslili struktury nervových buněk. To přirovnáme k procházení lesem a pokusu o nakreslení spojení větví bez satelitní mapy. Seung implementoval metody hlubokého učení, které umožnily počítačům automaticky zpracovávat miliony mozkových snímků, rozpoznávat nervové buňky a sledovat jejich spojení. Tímto způsobem došlo k přechodu od ruční práce k AI procesům v rekonstrukci nervových okruhů.

Seungovy teoretické studie také položily základy pro moderní AI a neurovědy. Vyvinutá metoda rozkladu nezáporných matic (nonnegative matrix factorization) je matematický přístup, který rozděluje složitá data na několik základních vzorců. Tento koncept přirovnáme k technice, která umožňuje oddělit zvuky bubnů, klavíru a kytary z skladby hrané více nástroji zároveň. Tato technika má široké uplatnění, od analýzy mozkových signálů po zpracování dat v AI učení.

Seung také uvedl pojem „dynamika kontinuálních atraktorů“ (continuous attractor dynamics) jako prostředek k vysvětlení, jak mozek stabilně uchovává informace. Tento koncept je možné přirovnat k míči na stole, který se po mírném posunutí vrací zpět na své místo; funguje jako mechanismus, který zajišťuje stabilitu paměti a vnímání. Tato teorie se ukázala jako klíčová pro pochopení funkcí mozku, jako je pracovní paměť a orientační schopnosti.

Profesor Seung také vyvinul platformy „iWire“ a „Flywire“, které umožňují výzkumníkům online sledovat spojení nervových buněk a opravovat chyby. Toto lze chápat jako projekt kolektivní inteligence pro mapování mozku, který kombinoval lidské vnímání a rozhodovací schopnosti s výpočetní rychlostí umělé inteligence a vedl k analýze nervových okruhů v rozsahu dříve nemyslitelném.

Odborníci uvádějí, že Seungův výzkum změnil samotný způsob pohledu na nervové okruhy, spojil teorii, algoritmy, data a platformy do jednotného celku a přeorientoval krajinu neurovědy. Základní jazyk pro porozumění mozku byl přetvořen z „abstraktních konceptů“ na „přesné mapy a data“.

Profesor Seung je také známý jako první talent, který byl přímo najat Lee Jae-yongem, předsedou Samsung Electronics. Po získání doktorátu z teoretické fyziky na Harvardu působil jako profesor fyziky na Massachusetts Institute of Technology (MIT) a později na Princetonské univerzitě. V roce 2018 byl vybrán Lee Jae-yongem, aby se stal viceprezidentem Samsung Research a zodpovídal za strategii AI a objevování budoucích zdrojů růstu. V roce 2020 byl povýšen na prezidenta a vedl Samsung Research až do svého odchodu v roce 2024, kdy se vrátil do akademické sféry.

Spread the love