思维的逻辑。第14部分:海马





本系列文章描述了大脑的电波模式,从传统的模式有很大不同。强烈建议对于那些谁刚刚加入,从开始的 中的第一部分阅读。

完全除去海马使得不可能形成新的记忆是令人信服地证明与病人的HM的情况下在海马凹凸可导致科尔萨科夫综合征,其也被减少到无法捕捉当前的活动,同时保留老的内存。所有这使我们相信海马起着记忆的机理的关键作用。

关于海马的作用的传统理论是基于大脑和计算机的类比。在这种推理海马起着“记忆”的作用,即其中新的记忆库的积累的场所。然后,据称在梦里,那些记忆转移到负责长期记忆存储的大脑区域。虽然这种转移的机制尚不清楚,但它至少有助于解释为什么海马存储器块中断的事件的形成。

我们的模式是传统模式有着根本的不同。我们不会无缓冲存储器中的海马和其随后的复制。元素形成记忆,一旦形成,其中它们保持适当。海马是如此简单地产生,它结合空间分布的存储器元件皮质的唯一标识符。脑电波模型说明本标识符分布在整个皮质。这样的标识的存在使得他们选择的元素相结合发挥不出抽象绘画,存储的事件的具体形象。



在2010年作了对大鼠海马假体有趣的实验(西奥多·W·伯杰,罗伯特·汉普森,董宋,Anushka Goonawardena,瓦西利斯Z. Marmarelis,山姆A. Deadwyler,2011)。对大脑海马两侧实验动物引入微电极阵列,令人激动的领域CA3和CA1。从手术中恢复的老鼠后,开始了一系列的测试。

大鼠被放置在一个腔室具有两个伸缩杆。测试包括三个阶段。首先随机提名的杠杆之一。当老鼠按压杠杆,固定预选的海马神经元(阶段样品)的活动的图案。然后杆除去,并从1至30秒,以1系列和高达60他人一个暂停。那么这两个杠杆提名。当您按下原始模型对面的杠杆是在形式水滴发出增援。如果发生错误,也就是上,这是在样品的阶段相同的臂按压,接着惩罚 - 关灯5秒钟。在结果的曲线图是对延迟时间的尝试成功(参见下图)。



海马(西奥多·W·伯杰,罗伯特·汉普森,董松,Anushka Goonawardena,瓦西利斯Z. Marmarelis,山姆A. Deadwyler,2011) i>的
的自然活动的控制测量
上所记录的信号的基础上组成的预测模型,该模型预测哪些信号应该等待上CA1取决于信号CA3。在一系列的实验中,将预测信号加入到现有信号(见下图)。



加入人工信号(西奥多·W·伯杰,罗伯特·汉普森,董松,Anushka Goonawardena,瓦西利斯Z. Marmarelis,山姆A. Deadwyler,2011) i>的

有趣的结果。结果发现,调整时使所述样品台的信号,即,记忆原始图像时的结果的显著效果而已。图象在其他时刻相同的信号的均不是关键的。此外,更强的是修正信号,更好为最终结果。

实验的作者,解释成果的基础上,海马是参与编码当前的信息,他们准备进入内存的概念。什么活动在海马观察到的图像,是事件的信息性描述。因此,加强“正确”的信号,提高记忆的效果。

在我们的模型中,对结果的解释是有所不同的。可以理解的是海马的识别符仅在记忆形成是重要的。在内存中创建后,海马不需要进行播放。加强海马的当前标识符对记忆的强度有积极的作用,但它不是的信息,只需记忆当前选择的存储器的其余部分的背景的更精确的图象的结果。如果大脑以这样的方式在正常工作要强调所有的记忆,最后的结果将是零。

最有趣的系列实验已经与抑制海马的固有活性相关联。要做到这一点,老鼠是定期注射到海马CA3药物MK801。 MK801正常运行块突触传递谷氨酸利用。他进入了NMDA受体离子通道谷氨酸敏感,扰乱他们的工作。

封锁区CA3有望显着恶化的结果。但人工信号的供给,降低活动的预期图案显著改善的正确答案(如下所示)的数量。



替换天然的信号人造海马(西奥多·W·伯杰,罗伯特·汉普森,董宋,Anushka Goonawardena,瓦西利斯Z. Marmarelis,山姆A. Deadwyler,2011) i>的

我不倾向于解释这个结果作为神经元的奇迹般的恢复说明什么是发生在海马,然后写在内存此说明。特别是在实验中使用的只有32的电极,其中约一半涉及的矩阵。可能发生随机生成的标识符,使得记忆可能的形成。

但是,并非一切都与海马那么简单。有迹象表明,足够强烈不解,当我们第一次见面他们几个事实。自1971年以来,约翰·奥基夫在海马细胞(奥基夫J.,Dostrovsky J.,1971)开的地方。这些细胞反应就像一个内部浏览器。如果大鼠放置在一个长走廊,然后将细胞的活性可以测定精确地说,在它所处的位置。此外,这些细胞的反应并不取决于她是怎么到这个地方。

在2005年,在海马中发现了编码在空间中的位置的神经元,形成像网格(Hafting T.,Fyhn M.,莫尔登S.,Moser的MB时,Moser的EI,2005)。

在2011年,人们发现,在海马有细胞,以一定的方式进行编码的时间间隔。他们的活动形成的节奏模式,即使没有什么事情发生周围(克里斯托弗·J·麦克唐纳,凯尔Q.勒帕热,乌里T.伊甸园,霍华德Eichenbaum的,2011年)。

所有这些事实,得出的结论是,海马负责编码我们的情况,无论是在时间和空间。在这种情况下,海马就像一个战士,为此很自然地“挖栅栏和晚饭前。”海马结合了空间和时间顺序导航,其中,顺便说一句,有很多共同点。正如我们在太空之旅来源于标志性的地标,时间旅行通行证从一个标签到另一个时间顺序。

之前我们已经指出,海马产生了回忆的唯一标识符。请问这个功能,保持我们的海马时空坐标的轨迹?当然,我们可以假设,海马具有双重功能,参与在两个独立的过程。但更合乎逻辑的假设,我们正在处理的是同一枚硬币的两面。

我们如何在各个识别信息?使用谷歌,我们进行调查,其中包括一组字,它定义我们的搜索的意义。鉴于结果列表,我们就可以通过引入上日期或地域限制,完善它。

创建图像库,我们纪念他们的照片的日期和创造,他们是由地理标记的地方。然后,我们描述谁或什么是印在他们。

您的计算机上放置文件,我们指定文件的创建和路径。该文件的名称,我们简要地描述其内容。

事实证明,最识别不同的事情,我们使用,一方面,特征,描述它们的含义,并且,在另一方面,在空间和时间上的坐标作为任何现象的普遍特征。这种识别随后被证明是非常方便和有用的,不仅作为一个独特的标签,也可作为搜寻工具。我们可以假设的性质和去以同样的方式。

即,在创建该事件的唯一标识符,海马有道理不仅生成随机码和整个地壳,分发和铺设在代码时空特征作为用于各种场合最适合的。这种时空的描述本身是相当独特的,因为各种因素的组合。这足以给它添加一个小附属物,所得随机标识符唯一标识事件。

这种识别是多在其功能不仅仅是一个唯一的密钥对每个存储器更强大。有各种附加关联的可能性。但最重要的是,它是可能的编码复杂的描述,考虑事情是如何和在时间和空间。不过说起这将是以后。

假设海马的识别符实际上编码时空座标,事实证明,海马,首先,必须与树皮相互作用,以便能够被训练来识别在空间和时间上相似的位置的能力。其次,为了在皮层的整个空间分布它们的ID,海马应从独特件有限数量形成它们。这源于以下事实地壳必须预先训练分发所有的“字母”使用海马。新标识符应当形成不“从头开始”,但作为公知的元件的组合。原则上,这些要求,没有什么大不了的,它对应于自然语言句子的描述从有限的字母构造方式。

参考



以前的部分:
第1部分神经元
第2部分因素
第3部分:感知器,卷积网络
部分4.背景活动
第5部分的脑电波
部分6.系统预测
第7部分:人机界面
第8部分:要素分配的浪潮网络
部分神经探测器9模式。背投
第10部分:空间的自组织
第11部分动态神经网络。关联
内存部分12.痕迹
第13联想记忆

亚历克斯Redozubov (2014年)

来源: habrahabr.ru/post/216409/

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