Разумный мозг - Эделмен Дж.
Скачать (прямая ссылка):
Одно из самых важных таких свойств заключается в том, что группы образуют наборы, т. е. совокупности клеток с разпыми внутренними, но сходными наружными связями. Такие наборы становятся специализированными в процессе онтогенеза и являются вырожденными в отношении распознавания. Каждая группа в наборе может действовать как единица распознавания и выполнять одну или несколько функций: кодировапие, декодирование, идентификацию одной из линий ее внешних связей, распределение сигналов во времени, определение их силы или скорости их развития или продолжительности — все это могут быть свойства сигналов, приходящих от других клеточных групп. Разумеется, в большинстве отдельных случаев точный нейронный код в настоящее время неизвестен.
Если внешние связи группы дивергируют и ведут ко многим другим группам, то выходная активность группы может мобилизовать другие группы более или менее эффективно в зависимости от многих разнообразных факторов, таких, как структура сигнала, сила сигнала и локальное торможение. Как в случае суда присяжных, эти группы могут ответить или не ответить характерным об-
разом на входную активность первой группы. Если внешние связи конвергируют на группе, то возможно множество разных реакций, в том числе облегчение, временные различия или различные структуры реакций, причем все они зависят от расположения и свойств внешних связей. Таким образом, в группе могут быть разные ворота для входного притока, и приток к разным комбинациям этих ворот может влиять или не влиять на реакцию группы. Благодаря структуре своих внутренних и внешних связей, нейроны группы обладают многообразными способами взаимодействия с внешними сигналами. Но отдельная группа не способна давать множество разных реакций, напротив, она располагает ограниченным набором характерных пространственно-временных форм импульсных реакций, а также характерным для нее набором связей с другими группами.
Среди различных видов изменчивости, представляемых таким набором связей, самой важной для обеспечения функций высшего порядка является возможность пластических изменений внутренних связей в синапсах — комми-тирование («commitment»), чте ведет к стабилизации определенной формы выхода. Об этом подробнее будет сказано ниже. А здесь для нас главное то, что изменения такого рода, происходящие главным образом на внутренних синапсах, должны давать преимущество одним внутренним связям над другими.
Теперь мы можем рассмотреть иерархию реакций, которая на своих поздних стадиях нелинейна из-за наличия петель обратных и прямых связей с присущими им изменениями временной последовательности и времени реакции. Пренебрежем ненадолго этой нелинейностью и рассмотрим иерархию
5 -> R -> (R для R)n, п == 1, 2, 3,...,
где 5 — это преобразованный сенсорный входной приток из окружающей среды (как только один пример входа), R — группы клеток коры, которые могут действовать как «распознаватели» этого входа (например, группы сложных нейронов в стриарной коре), a (R для R) означает группы нейронов в ассоциативной, или височной, или лобной, или префронтальной коре, которые действуют как
«распознаватели для распознавателей». Согласно этой иерархии, сигналы от нейронных групп/? (например, колонки) могут быть распознаны группами в (R для R). Но следует подчеркнуть, что на этом высшем уровне распознавания группы нейронов — кандидаты в (R для R) — образуют лишь вырожденную подгруппу всех клеточных групп (R для R) (рис. 4, А). Иными словами, (R для R)
Пдяяя
КдляЯ
Б R
КдляЯ
рис. 4. Взаимодействие вырожденных групп в двух ассортиментах R и (R для R). Стрелки, соединяющие группы, означают распознавание, но не обязательно предполагают передачу информации только в одном направлении. А. Вырожденность; специально покапаны двусторонние отношения по принципу связи одной группы с несколькими. Б. Различие между избыточностью (/) и вырожден-ностью (II) в (R для R). Увеличение числа избыточных элементов может лишь повысить эффективность; так, из-за своего строения и функции G4 — полностью избыточная группа ассортимента (II для R) — никогда не сможет распознать GtT в R.
содержит не одну, а несколько групп, которые способны распознать определенпую группу в R; эта реакция основана на возможности дивергенции и на множественном вырожденном представительстве, которые вместе обеспечивают адекватное распознавание групп R в ассортименте (R для R). Заметим также, что стрелки на этой схеме означают необязательно поток информации в одном направлении, а всего лишь исходную последовательность событий распознавания. Действительно, схему не следует рассматривать как строго или исключительно иерархическую. Совершенно очевидно, что так же важна параллельная организация, поскольку она делает возможным выход на действие (двигательную реакцию, нейрогуморальную реакцию) с любого уровня. Схема предполагает также, что общие свойства входа могут быть распознаны на раннем этапе в последовательности S——>(R для R).
Здесь мы можем подвести итог, сказав в несколько общей форме, что выше уровня сенсорного преобразования и сенсорной обработки ЦНС распознает собственные операции избирательно, нелинейно, вырожденно. Полезно задать вопрос, может ли такое вырожденное распознавание успешно осуществляться изоморфными, или избыточными (в строгом смысле слова), группами клеток в (R для R). При условии что пороговое распознавание не требует абсолютной специфичности, а лишь различения между классами сходных структур сигналов, ответ на этот вопрос по причинам, приведенным в предыдущем разделе, будет отрицательным (рис. 4, Б). Напротив, требуется значительное число разных, но изофункциональных групп клеток, каждая из которых может реагировать на данный класс структур в R. Это означает, что одна и та же структура сигнала может быть распознана несколькими способами и что при последовательных предъявлениях одной и той же структуры реагировать будут разные комбинации клеточных групп (R для R). Более того, нет нужды принимать a priori, что такие группы обязательно состоят из одинакового числа или одинаковых типов нейронов.
