Предложена новая теория работы мозга — Naked Science
14.01.2019
Редакция

Предложена новая теория работы мозга

Новая «теория тысячи мозгов» предполагает, что мы не формируем единой сложной модели мира, а постоянно синхронизируем работу множества отдельных моделей.

brains0
©Wikipedia

Высшие функции мозга выполняет неокортекс (новая кора), у человека разросшийся крупными складками. Здесь происходят анализ сенсорной информации и сознательное мышление, формируются моторные команды и речь. Предполагается, что неокортекс работает, создавая и постоянно обновляя модель окружающего мира, объектов, людей и себя в нем. Однако механизм действия нейронов новой коры остается загадкой, и регулярно появляются новые гипотезы о его функционировании.

 

Такую идею озвучили недавно Джефф Хокинс (Jeff Hawkins) и его коллеги из компании Numenta, которая специализируется на разработке систем искусственного интеллекта, воспроизводящих устройство живого мозга. «Теория тысячи мозгов» (Thousand Brains Theory) предполагает, что каждая область неокортекса формирует собственные полные модели объектов, а дальние связи позволяют им работать одновременно, формируя иллюзию целостного восприятия мира. Ее описание исследователи представили в статье, опубликованной в журнале Frontiers in Neural Circuits.

 

Ученые обратились к «нейронам решетки», характерным для энторинальной коры височных долей головного мозга. Они образуют шестигранные структуры и активируются в зависимости от движения животного в пределах воображаемой пространственной решетки, отражая его положение и ориентацию (в 2014 году за открытие этого механизма была вручена Нобелевская премия). Хокинс и его соавторы предположили, что аналогичные структуры могут присутствовать по всему неокортексу и в каждой из них формируются свои модели воспринимаемых объектов. «Если нейроны решетки отображают положение в пространстве одного предмета, самого тела, то мы предполагаем, что “нейроны решетки” в неокортексе одновременно отображают положение множества предметов», — пишут исследователи.

 

А — в общем случае орган чувств последовательно возбуждает участки коры, которые анализируют поступающую с него информацию и формируют модели объекта. В — дальние связи позволяют разным моделям (например, зрительной и осязательной) работать вместе, формируя целостный образ (например, чашки в руке) / ©Numenta Inc.

 

В самом деле, кора нашего головного мозга организована из групп, объединяющих сотни нейронов, сложенных в многослойные вертикальные колонки. «Колонки в соматосенсорной коре могут отслеживать положение осязательных свойств объекта, — продолжают авторы, — а колонки в зрительной коре — визуальных». «Теория тысячи мозгов» предполагает, что все множество таких моделей существует в неокортексе параллельно, а дальние связи между нейронами позволяют синхронизировать их. В основе работы новой коры оказывается не иерархическое формирование единой модели окружающего мира, а сложные сетевые взаимодействия между множеством «малых» моделей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
5 часов назад
Александр Березин

Среди полностью привитых препаратом от центра «Вектор» процент заболевших Covid-19 слабо отличим от процента заболевших среди тех, кто не прошел вакцинацию. В то же время среди привитых другими вакцинами этот показатель в несколько раз ниже, чем среди непривитых.

8 часов назад
Сергей Васильев

Ученые показали, что удлинение суток ведет к более продуктивному фотосинтезу и, возможно, некогда помогло цианобактериям совершить кислородную революцию на древней Земле.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

28 июля
Василий Парфенов

Компания Microsoft несколько лет назад намеревалась не изменять номер своей основной операционной системы для компьютеров — «десятка» должна была остаться с нами надолго. Однако очередное крупное обновление, по мнению маркетологов, очевидно, оказалось достойно новой цифры в названии ОС. Windows 11 принесет пользователям не только новые функции, улучшения безопасности и быстродействия, а также измененный дизайн, но и лишится некоторых привычных элементов. Хотя если кто-то и расстроится из-за этого, то скучать будет лишь по парочке из них.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: