14.01.2019
Редакция Naked Science

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.
Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: