Benader menselijke cognitie vanuit meerdere hoeken | MIT Nieuws

In januari, toen de Charles River begon te bevriezen, vertrokken Keith Murray en de andere leden van het MIT’s zwaargewicht herenteam op de indoor roeier. Voor 80 minuten per keer doorstond Murray een van de meest slopende trainingen van zijn studententijd. Om zichzelf van de pijn af te leiden, praatte hij met zijn teamgenoten over alles, van grote filosofische ideeën tot persoonlijke koffievoorkeuren.

Voor Murray is vrijwel elk gesprek een kans om te onderzoeken hoe mensen denken en waarom ze op een bepaalde manier denken. Momenteel dubbele hoofdvakken in computerwetenschappen en cognitie, en taalkunde en filosofie, Murray probeert de menselijke ervaring te begrijpen op basis van kennis uit al deze gebieden.

“Ik probeer verschillende benaderingen te combineren om de complexiteit van menselijke cognitie te begrijpen”, zegt hij. “Bijvoorbeeld, vanuit fysiologisch oogpunt, zijn de hersenen slechts miljarden neuronen die tegelijk vuren, maar dat krast nauwelijks het oppervlak van cognitie.”

Murray groeide op in Corydon, Indiana, waar hij tijdens zijn eerste jaar van de middelbare school naar de Indiana Academy of Science, Mathematics and Humanities ging. Hij kwam daar in aanraking met filosofie en leerde de ideeën van Plato, Socrates en Thomas van Aquino, om er maar een paar te noemen. Kijkend naar hogescholen, raakte Murray geïnteresseerd in MIT omdat hij meer wilde leren over menselijke denkprocessen vanuit verschillende invalshoeken. “Toen ik naar MIT kwam, wist ik dat ik iets filosofisch wilde doen. Maar ik wilde ook aan de meer technische kant van de dingen zijn”, zegt hij.

Eenmaal op de campus greep Murray onmiddellijk een kans via het Undergraduate Research Opportunity Program (UROP) van het Digital Humanities Lab. Daar werkte hij met taalverwerkingstechnologie om gendergerelateerde taal in verschillende romans te analyseren, met als uiteindelijk doel de gegevens weer te geven voor een online publiek. Hij leerde de wiskundige basismodellen die worden gebruikt om gegevens online te analyseren en te presenteren, om de sociale implicaties van taalkundige uitdrukkingen en uitdrukkingen te bestuderen.

Murray sloot zich ook aan bij de leergemeenschap Concourse, die verschillende perspectieven uit de geesteswetenschappen, wetenschappen en wiskunde samenbracht in een wekelijks seminar. “Ik kreeg geweldige voorbeelden te zien van hoe je interdisciplinair kunt werken”, herinnert hij zich.

In de zomer voor zijn tweede jaar nam Murray een onderzoeksbaan aan bij Harnett Lab, waar hij in plaats van met romans te werken, met muizen werkte. Samen met postdoc Lucas Fisher trainde Murray muizen om navigatietaken uit te voeren met behulp van virtual reality-apparatuur. Zijn doel was om neurale codering in navigatie te onderzoeken en te begrijpen waarom muizen zich op bepaalde manieren gedroegen na het ontvangen van bepaalde stimuli op schermen. Door zijn tijd in het laboratorium door te brengen, raakte Murray steeds meer geïnteresseerd in neurowetenschappen en de biologische componenten achter menselijke denkprocessen.

Hij zocht andere onderzoekservaringen op met betrekking tot neurowetenschap, wat hem ertoe bracht een SuperUROP-project te onderzoeken bij MIT’s Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL). Werkend onder professor Nancy Lynch ontwierp hij theoretische modellen van het netvlies met behulp van machine learning. Murray was enthousiast om de technieken toe te passen die hij in 9.40 (Intro to Neural Computation) had geleerd om complexe neurologische problemen op te lossen. Murray beschouwt dit als een van zijn meest uitdagende onderzoekservaringen, aangezien het experiment volledig online plaatsvond.

“Het was tijdens de pandemie, dus ik moest veel alleen leren; Ik zou niet echt onderzoek kunnen doen in een lab. Het was een grote uitdaging, maar uiteindelijk heb ik veel geleerd en heb ik er uiteindelijk een publicatie van gemaakt”, herinnert hij zich.

Het afgelopen semester heeft Murray in het laboratorium van professor Ila Fiete van het McGovern Institute for Brain Research gewerkt aan diepgaande leermodellen van dieren die navigatietaken uitvoeren. Door middel van deze UROP, die voortbouwt op zijn laatste Class 9.49-project van Fiete (Neural Circuits for Cognition), werkte Murray om bestaande theoretische modellen van de hippocampus op te nemen om de kruising tussen intelligentie, kunstmatige intelligentie en neurowetenschappen te bestuderen.

Terugkijkend op zijn verschillende onderzoekservaringen, zegt Murray dat ze hem nieuwe manieren hebben laten zien om het menselijk brein vanuit meerdere hoeken te verkennen, wat hij nuttig vindt als hij probeert de complexiteit van menselijk gedrag te begrijpen.

Buiten zijn academische bezigheden bleef Murray roeien met het bemanningsteam, waar hij zijn eerste jaar liep. Roeien ziet hij als een manier om kracht op te bouwen, zowel fysiek als mentaal. “Als ik mijn werk in de klas doe of aan projecten denk, gebruik ik dezelfde mentale weerbaarheid die ik tijdens het roeien heb ontwikkeld”, zegt hij. “Het is iets dat ik aan het MIT heb geleerd, om de toewijding te cultiveren die je ergens in steekt. Het is dezelfde mentale weerbaarheid, of je het nu toepast op fysieke activiteiten zoals roeien of op onderzoeksprojecten.

Vooruitkijkend hoopt Murray een doctoraat in de neurowetenschappen te behalen, op zoek naar manieren om zijn liefde voor filosofie en menselijk denken te integreren in zijn cognitief onderzoek. “Ik denk dat er veel meer te maken heeft met neurowetenschap, vooral met kunstmatige intelligentie. Er zijn momenteel zoveel nieuwe technologische ontwikkelingen gaande”, zegt hij.

Leave a Comment