838
Електромагнітна взаємодія нейронів
66654 р.
Привіт, шановний Geektimes community! Ідея нейронів, що взаємодіє не тільки фізичними з'єднаннями (синопси, ефапси), але і через електричні поля не нові, але що є характером і значенням цих взаємодій?
У цій темі є кілька прямих досліджень, пов'язаних з тим, що трудомістка робота повинна реєструвати зміни нейронів під впливом зовнішніх електричних полів. Наприклад, експеримент, проведений нейрофізіологами з Каліфорнійського технологічного інституту (C.A. Anastassiou, R. Perin, H. Markram, C. Koch (2011) — Nature Neuroscience [Abstract], [PDF], показали, що екстраклітинні електричні поля, що генеруються нейронами, змінюють характеристики впливу інших нейронів.
Незважаючи на те, що нейрон має багато контактів з клітинами сусідів, його діапазон обмежений порівняно з масштабами нервової системи в цілому. Не зрозуміло, як відбувається перемикання нейронів у формуванні простих умовних рефлексів, так як відстань між різними уявленнями певних рефлексів може бути до сотні міліметрів.
Павлов І.П. пояснює механізм формування умовних рефлексів наступним чином. Якщо в центральній нервовій системі є два центри збудження, то більш сильнішими з них є «пристрашення» з менш сильною. Якщо цей вид взаємодії сильного і слабкого вогнища збудження поєднується багаторазово кілька разів, можна сформувати умовний рефлекс.
Трансмісія збудження в нервовій системі завжди супроводжується зміною електромагнітних полів. Припустимо, що природа «Павловського атракціону» має електромагнітний характер. Звичайно, є гіпотези, які нейрони можуть взаємодіяти на певному квантовому рівні, але природа і природа цих взаємодій не зрозуміло, розвиток квантових моделей слід відкласти до появи квантових комп'ютерів.
За словами Павловських ідей, кожен активований нейрон повинен визначитися в якому напрямку найсильніший фокус збудження існує і, згодом, передає збудження в потрібному напрямку. Нейрон може запам'ятати цей напрямок і використовувати його в майбутньому. Тут нейрон представлений як окремий вимикач. Мережа таких вимикачів формує рефлексну дугу, як електрична схема, яка може формувати, зміцнити, перебудувати і розбити. Звісно, функція додавця зберігає нейрон, що розширює можливості такої самоорганізованої системи.
Щоб перевірити гіпотезу, я розробив модель, в якій нейрон, як клітинний автоматон, проводить внутрішні розрахунки незалежно від системи, тільки на основі зібраної інформації. По-перше, коли нейрон збуджується, його змінна q (зарядка) починає змінюватися з частотою 0.01 c, залежно від даного масиву чисел, які характеризують закон зміни заряду на поверхні її мембрани. Тільки шістьнадцять значень, після чого нейрон за короткий період часу не реагує на стимулювання.
Для демонстрації ми представляємо чотири варіанти закону про зміну заряду, переважно відрізняючись значенням негативного потенціалу слідів. Вважають, що слідові потенціали є лише наслідком нейронної реферації. У своїй роботі на моделях я прийшов до висновку, що потенціал сліду є важливим для нейронного спілкування.
По-друге, 0.05 секунд після активації нейрон визначає напрямок передачі збудження та передає його. Для визначення вектора напрямку, найбільш логічно застосувати закон Коулома, але мікрокосм клітин не так просто і ніхто не виключає наявність органоїди в нейроні здатна посилювати сигнали інших активних нейронів. Тому в демонстрації ми представляємо три правила визначення вектора напрямку:
Першим правилом є втілення закону Куломба, вектор напрямку визначається як сума векторів взаємодії один з одним активним нейроном. Вектори взаємодії – це продукт заряду нейрона за одиницю вектора, розділений на квадрат відстані між нейронами. Друге правило схоже, але з урахуванням неперервної пропорційності відстані. І третій закон без урахування дистанції між нейронами.
Далі сигнал передається на всі нейрони в напрямку певного напрямку вектора, враховуючи радіус дії нейрона, його фокус, який дорівнює 90 градусів.
, Україна
Якщо немає нейронів у напрямку вектора, буде створено новий нейрон і буде передаватися до нього. Динамічне створення нейронів є технічним значенням тут, це робить роботу моделі більш візуальною, спрощує необґрунтування його роботи.
З проведених спостережень можна укласти, що закон Коульб є надзвичайно неефективним, вплив сусідніх нейронів значно сильніше, ніж вплив іншого активного збудження сайту більш великим. Привернення Павла не можна пояснити простою взаємодією електричних заряджених частинок.
При застосуванні правила з неперевершеною пропорційною залежності і в поєднанні з невеликим негативним потенціалом сліду вже можна спостерігати формування «бару» між двома гарячими точками збудження. З таким «лінером» академік І.П. Павлов пояснив формування умовних рефлексів.
Найбільш стійким утворенням з'єднань спостерігається при використанні правила без врахування відстані, хоча в природі виконання такого правила складно.
Дана модель демонструє можливий принцип утворення рефлексів і свідомо спрощено. Перед поясненням більш складних рефлексних або когнітивних функцій необхідно розуміти характер нейронної та нервової системи.
У мене є гіпотеза, що мікротубулі грають важливу роль у функціональному функціонуванні нейрона як перемикач. Передбачається, що вони «зростають» в напрямку інших активних клітин, під впливом електромагнітних полів, створених їх діяльністю. Таким чином, транспортні шляхи утворюються для посередників білків, створених на ядрі клітин, які потім розподіляються між сипсами. І розподіл нерівномірний, часто деякі знімки залишаються без посередника.
Я вдячний за допомогу в зборі інформації, що підтверджує ідеї, викладені в цій статті та конструктивній критики.
Джерело: geektimes.ru/post/267568/
Привіт, шановний Geektimes community! Ідея нейронів, що взаємодіє не тільки фізичними з'єднаннями (синопси, ефапси), але і через електричні поля не нові, але що є характером і значенням цих взаємодій?
У цій темі є кілька прямих досліджень, пов'язаних з тим, що трудомістка робота повинна реєструвати зміни нейронів під впливом зовнішніх електричних полів. Наприклад, експеримент, проведений нейрофізіологами з Каліфорнійського технологічного інституту (C.A. Anastassiou, R. Perin, H. Markram, C. Koch (2011) — Nature Neuroscience [Abstract], [PDF], показали, що екстраклітинні електричні поля, що генеруються нейронами, змінюють характеристики впливу інших нейронів.
Незважаючи на те, що нейрон має багато контактів з клітинами сусідів, його діапазон обмежений порівняно з масштабами нервової системи в цілому. Не зрозуміло, як відбувається перемикання нейронів у формуванні простих умовних рефлексів, так як відстань між різними уявленнями певних рефлексів може бути до сотні міліметрів.
Павлов І.П. пояснює механізм формування умовних рефлексів наступним чином. Якщо в центральній нервовій системі є два центри збудження, то більш сильнішими з них є «пристрашення» з менш сильною. Якщо цей вид взаємодії сильного і слабкого вогнища збудження поєднується багаторазово кілька разів, можна сформувати умовний рефлекс.
Трансмісія збудження в нервовій системі завжди супроводжується зміною електромагнітних полів. Припустимо, що природа «Павловського атракціону» має електромагнітний характер. Звичайно, є гіпотези, які нейрони можуть взаємодіяти на певному квантовому рівні, але природа і природа цих взаємодій не зрозуміло, розвиток квантових моделей слід відкласти до появи квантових комп'ютерів.
За словами Павловських ідей, кожен активований нейрон повинен визначитися в якому напрямку найсильніший фокус збудження існує і, згодом, передає збудження в потрібному напрямку. Нейрон може запам'ятати цей напрямок і використовувати його в майбутньому. Тут нейрон представлений як окремий вимикач. Мережа таких вимикачів формує рефлексну дугу, як електрична схема, яка може формувати, зміцнити, перебудувати і розбити. Звісно, функція додавця зберігає нейрон, що розширює можливості такої самоорганізованої системи.
Щоб перевірити гіпотезу, я розробив модель, в якій нейрон, як клітинний автоматон, проводить внутрішні розрахунки незалежно від системи, тільки на основі зібраної інформації. По-перше, коли нейрон збуджується, його змінна q (зарядка) починає змінюватися з частотою 0.01 c, залежно від даного масиву чисел, які характеризують закон зміни заряду на поверхні її мембрани. Тільки шістьнадцять значень, після чого нейрон за короткий період часу не реагує на стимулювання.
Для демонстрації ми представляємо чотири варіанти закону про зміну заряду, переважно відрізняючись значенням негативного потенціалу слідів. Вважають, що слідові потенціали є лише наслідком нейронної реферації. У своїй роботі на моделях я прийшов до висновку, що потенціал сліду є важливим для нейронного спілкування.
По-друге, 0.05 секунд після активації нейрон визначає напрямок передачі збудження та передає його. Для визначення вектора напрямку, найбільш логічно застосувати закон Коулома, але мікрокосм клітин не так просто і ніхто не виключає наявність органоїди в нейроні здатна посилювати сигнали інших активних нейронів. Тому в демонстрації ми представляємо три правила визначення вектора напрямку:
Першим правилом є втілення закону Куломба, вектор напрямку визначається як сума векторів взаємодії один з одним активним нейроном. Вектори взаємодії – це продукт заряду нейрона за одиницю вектора, розділений на квадрат відстані між нейронами. Друге правило схоже, але з урахуванням неперервної пропорційності відстані. І третій закон без урахування дистанції між нейронами.
Далі сигнал передається на всі нейрони в напрямку певного напрямку вектора, враховуючи радіус дії нейрона, його фокус, який дорівнює 90 градусів.
, УкраїнаЯкщо немає нейронів у напрямку вектора, буде створено новий нейрон і буде передаватися до нього. Динамічне створення нейронів є технічним значенням тут, це робить роботу моделі більш візуальною, спрощує необґрунтування його роботи.
З проведених спостережень можна укласти, що закон Коульб є надзвичайно неефективним, вплив сусідніх нейронів значно сильніше, ніж вплив іншого активного збудження сайту більш великим. Привернення Павла не можна пояснити простою взаємодією електричних заряджених частинок.
При застосуванні правила з неперевершеною пропорційною залежності і в поєднанні з невеликим негативним потенціалом сліду вже можна спостерігати формування «бару» між двома гарячими точками збудження. З таким «лінером» академік І.П. Павлов пояснив формування умовних рефлексів.
Найбільш стійким утворенням з'єднань спостерігається при використанні правила без врахування відстані, хоча в природі виконання такого правила складно.
Дана модель демонструє можливий принцип утворення рефлексів і свідомо спрощено. Перед поясненням більш складних рефлексних або когнітивних функцій необхідно розуміти характер нейронної та нервової системи.
У мене є гіпотеза, що мікротубулі грають важливу роль у функціональному функціонуванні нейрона як перемикач. Передбачається, що вони «зростають» в напрямку інших активних клітин, під впливом електромагнітних полів, створених їх діяльністю. Таким чином, транспортні шляхи утворюються для посередників білків, створених на ядрі клітин, які потім розподіляються між сипсами. І розподіл нерівномірний, часто деякі знімки залишаються без посередника.
Я вдячний за допомогу в зборі інформації, що підтверджує ідеї, викладені в цій статті та конструктивній критики.
Джерело: geektimes.ru/post/267568/