Mūsu smadzenes satur pamata algoritmu, kas ļauj mums ne tikai atpazīt kaķus jebkuros attēlos internetā, bet arī iedarbina inteliģenci, kas padara mūs par to, kas mēs esam: saprātīgas būtnes, cilvēki.
"Mūsu sarežģīto smadzeņu aprēķinu pamatā ir salīdzinoši vienkārša matemātiskā loģika," saka Dr Džo Tjēns, neirozinātnieks Džordžijas Universitātes Medicīnas koledžā Augusta universitātē. Viņš runā par savu "kodolsintēzes teoriju", mūsu miljardu neironu sapulces un attiecību pamatprincipu.
"Izlūkošana daudz nozīmē darbu ar nenoteiktību un bezgalīgām iespējām," saka Tjēns. Tas ir dzimis, kad līdzīgu neironu grupa veido dažādas grupas, kas apstrādā pamata lietas: atpazīst ēdienu, pajumti, draugus un ienaidniekus. Pēc tam šīs grupas apvienojas funkcionālajos savienojamības motīvos (FMP), lai apstrādātu visas šo pamatu iespējas, piemēram, secinot, ka rīsi ir daļa no svarīgas pārtikas grupas, kas būtu Pateicības dienas piedeva. Jo sarežģītāka ir doma, jo vairāk neironu tiek apvienoti grupā (vai "kliķē", kā to sauc zinātnieks).
Tas nozīmē, piemēram, ka mēs atpazīstam ne tikai biroja krēslu, bet arī biroju, kurā redzējām krēslu, un mēs zinām, ka šajā birojā sēdējām šajā krēslā.
"Jūs zināt, ka tas ir birojs jūsu mājās vai Baltajā namā," saka Tjēns, norādot, ka spēja konceptualizēt zināšanas ir viena no daudzajām lietām, kas mūs atšķir no datoriem.
Tjēns pirmo reizi savu teoriju publicēja 2015. gada oktobrī žurnālā Trends in Neuroscience. Tagad viņš un viņa kolēģi ir dokumentējuši šo algoritmu septiņās dažādās smadzeņu zonās, kas saistītas ar šiem pamatiem, piemēram, pārtiku un bailēm pelēm un kāmjiem. Viņu pamatojums tika publicēts žurnālā Frontiers in Systems Neuroscience.
"Lai šis princips būtu universāls, tam jādarbojas daudzās neironu ķēdēs, tāpēc mēs izvēlējāmies septiņas dažādas smadzeņu zonas un pēkšņi redzējām, ka šis princips darbojas visās šajās jomās," viņš saka.
Cilvēka smadzenes, šķiet, nevarētu darboties bez vissarežģītākās organizācijas - tās ir ļoti vajadzīgas 86 miljardiem neironu, neskatoties uz to, ka katram neironam var būt desmitiem tūkstošu sinapses, un starp visiem šiem neironiem ir triljoni mijiedarbības. Visiem šiem neskaitāmajiem savienojumiem papildus ir bezgalīga daudzuma lietu realitāte, kuras, domājams, katrs no mums var saprast un izpētīt.
Reklāmas video:
Neirozinātnieki un datoru eksperti jau sen ir domājuši, kā smadzenes spēj ne tikai glabāt specifisku informāciju kā datoru, bet arī atšķirībā no vismodernākajām tehnoloģijām klasificēt un apkopot informāciju abstraktās zināšanās un jēdzienos.
"Daudzi cilvēki jau sen ir pieņēmuši, ka vajadzētu būt projektēšanas pamatprincipam, no kura izplūst intelekts un attīstās smadzenes, piemēram, DNS dubultā spirāle un ģenētiskais kods, kas ir visiem organismiem," saka Tjēns. "Mēs nonācām pie secinājuma, ka smadzenes var strādāt, izmantojot pārsteidzoši vienkāršu matemātisko loģiku."
Tjiena salikto teoriju centrā ir n = 2i-1 algoritms, kas nosaka PMF nepieciešamo grupu skaitu (vai "kliķes", kā zinātnieks tos sauc), un kas ļauj zinātniekiem prognozēt vajadzīgo grupu skaitu, piemēram, pārtikas iespēju atpazīšanai. teorijas pārbaudes sistēma.
N ir neironu grupu skaits, kas savienoti visos iespējamos veidos; 2 - nozīmē, ka šīs grupas neironi saņem vai nesaņem ievadi; i ir informācija, ko viņi saņem; -1 ir matemātikas daļa, kas ļauj apsvērt visas iespējas.
Lai pārbaudītu teoriju, viņi ievietoja elektrodus smadzeņu zonā, lai "klausītos" neironu reakcijas vai to darbības potenciālu un pētītu šo darbību radītās unikālās viļņu formas. Viņi deva dzīvniekiem dažādas četru dažādu ēdienu kombinācijas, piemēram, parastos grauzēju cepumus, cukura bumbiņas, rīsus un pienu, un, kā paredz savienojuma teorija, zinātnieki spēja identificēt visas 15 dažādas neironu grupas, kas reaģē uz iespējamo dažādo pārtikas kombināciju.
Neironu klikšķi, šķiet, jau ir saistīti smadzeņu attīstības laikā, jo tie parādījās uzreiz, kad tika izvēlēta pārtika. Šis matemātikas pamatnoteikums gandrīz nemainījās pat tad, kad pēc smadzeņu izaugšanas tika izslēgta NMDA recepte mācībām un atmiņai.
Zinātnieki ir arī atklājuši, ka lielumam ir nozīme, jo, lai gan cilvēka un dzīvnieka smadzenēm ir sešu slāņu garoza - smadzeņu ārējais slānis, kam ir galvenā loma augstākās smadzeņu funkcijās, piemēram, mācīšanās un atmiņā, - cilvēka smadzeņu papildu gareniskais garums nodrošina vairāk vietas klikšķiem un PMF., saka Tjens. Kaut arī ziloņa smadzeņu kopējais apkārtmērs noteikti ir lielāks nekā cilvēka smadzenēs, lielākā daļa tā neironu atrodas smadzenītēs, kas ir daudz mazākas nekā smadzeņu garozā. Smadzenītes aktīvāk iesaistās muskuļu koordinācijā, kas var izskaidrot milzīga zīdītāja veiklību ar tā gigantisko izmēru.
ILYA KHEL