结构和网页设置的大脑

知识如何神经元是不足为理解什么是合理和智能的行为。 进化已经完成的惊人的技术人员通过创造一种系统相对简单的元素,能够打击令人难以置信的成功在与环境的相互作用。

它是不够采取一种质的连接神经元(即使加入层)连接的传感器和结论,并至少在某种程度的大脑。 主要的工作领域的演变,经过数百万年不是一个神经元,以及结构和组织细胞的神经中枢神经系统。

第八十万九百二十四千四十五



让我们看看大脑皮层的结构,通过这名男子已成为最成功的物种在地球上。

它是已知的树皮的大脑半球的人类的大脑由六个传统层,但是在这种形式来在许多阶段的演变。 所以开始,我们将考虑简化的变种与2–3个图层,因为这种选择性的。 任何生物结构更有利可图的,以审查从其演化发展。 进化是两种方式发展的皮质:增加中层的数目和增加的总面积皮质。

第四十三万五百九十三千五百七十三个

第二个特点皮质的存在所谓的皮质列。 我们可以说,皮质列是一个合乎逻辑单位的结构的结壳。 增长的皮层在胚胎发展是通过进行司、自我复制的整个列。 这是合乎逻辑的,如果我们想保留一些结构在增长。

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根据皮质列锥体神经元。 锥体神经元是其中最大的神经中枢神经系统,因此该研究最多的,因为它们的尺寸允许对影响他们的帮助的特殊的电极,而不破坏的细胞。

这些神经有一个良好的开发系统的树突,延伸全柱轴突在某些情况下是源输入或输出信号。 尽管事实上,这样的神经中的第一层皮质列可以有几个,他们所有的工作作为一个nanoelement的。 该活动的一个锥体细胞常常意味着该活动的整个集团的细胞。

进化发展的中枢神经系统主要侧重于可靠性和工作重叠或分布的同一种功能上的组单元是一般的现象。 这是无法想象一个方案创造的性质,在其死亡只有一个单细胞将会导致在中断一个功能单位。 我们可以说,这项活动的团体的锥体细胞中的列表示的活动的话。

发言可以分为两类:形成的信号和接收信号。 类型分列取决于什么是神经轴突从锥体神经元:传或传出的。 如果有一个入的神经轴突,也就是产生一个信号,列将被激活在收到一个信号可以继电器的信号,如果你愿,并将传出轴突。 在存在的传出的神经轴突的结果的活动的列是一个形成的传出的信号。

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树突的锥体神经元达到上层的外皮,以外的其皮质列,因此有一个地方之间的交互邻列。 一种形式的地方相互作用是横向的(侧边)制动。

抑制的邻列是通过进行特殊的抑制神经元,其中的一部分,皮质列。 主要的抑制神经元发挥它们的影响锥体神经元,防止了他们的激活。

横向的抑制作用是在附近周边的柱。 它允许使边界地区的活动的人更加清楚和领域的活动更加本地化。 由于横向的抑制作用存在的一个障碍的一个强大的传播,激励。

除了横向抑制本和横向的印象。 调整之间的平衡这两个因素有可能非常精细地调整水平的一般活动的大脑。 例如,睡眠需要的水平降低的活动,它有必要加强横向的抑制作用,并削弱的冲动。 这是通过特殊化学信号和调解员。

九十亿四百五十万四千九百三十八个



不总是这效果上相邻列具有造一个同心均匀分布嗅皮特有分布的,它允许激发更易于传播在一个三角形的网格。 这个所谓的网格单元,这有助于动物在太空中导航,通过一个附加修改的图象的地方的住宿。

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下一件皮质柱的层的多个相对较小的星状神经元。 这一层通常称为颗粒状。 神经元在这一层,因为其尺寸小于探讨锥体神经元。

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这是神经元在这一层你可以分配的主要作用在计算流程的大脑,因为他们的工作并形成关联关系而形成的图像。 "计算"发生vzaimovliyaniya激励。 神经元的颗粒层是联合neuroelement的。

和锥体细胞发挥作用的一个简单的加,因为这些要素将是分离,孤立的影像。 锥体神经元就会被激活当激励的一大部分神经元的颗粒层柱。

之间的连接的星状神经元是免费的超越边界,他们的皮质列,我们可以说,一颗粒层几乎是坚实的。

存储器、存储器的整合和奶奶的神经元

这项皮质列和构造的地壳是非常简单,甚至可能看起来原始的,但是当使用大规模适当配置,能够得到一个结构,具有很高的计算性能。 自然总是选择了最简单、可靠和有效的解决方案和我们的神经系统没有此规则的例外。

经常面对的意见认为,神经类似于一些肤浅或量子计算机,这使得复杂的计算使用的一些振荡的离子膜或量子机制。 甚至算法的求和神经元的平常的感知是更复杂,比在生物模拟,对感知有价值的任何神经突触接收信号和生物重要的,只有总量的暴露。 陈规定型的思想无法实现的复杂性的大脑可能会干扰的性质的了解生物系统。

令人惊讶的是,该结构是多才多艺的不同类型的地区的皮层:感官、运动和关联的。 可能的变化的相对厚度的各个层,根据功能的皮层区。 例如,运动皮质增强的层锥体神经元就颗粒层,因为信号的运动皮质需要明确和强烈。 与缔增加的地区固有的层的星状神经元,以提供最大的灵活性,在形成的联合反射弧。

皮层区域受许多联系,这是由于阿克斯,长进程的神经元。 捆轴突形成神经,这是所谓的白问题。 这些神经可以将作为一个邻近地区和在该地区的相对一半的大脑。 此外,由于这些连接进化发展的大脑和部分学到的经验和教唆,但对不同的人的画面,这些关系将是类似的。 有几个研究项目相关的映射的这些关系,例如,人Connectom项目。

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让我们来看看如何组织的数据连接。

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该计划仅仅是一个实例,为理解的原则的组织。 真正的路在生物的神经系统更加困难。

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想象一下,一个容易接受的领域与一些类似的感受器,从而允许获得有关环境的一些信息。 某些接受领域形成合并的信号,例如眼睛的视网膜的。 这种信号需要具体分析的能力。

代表的发言者的这些受体分布在感觉皮层有一定的密度,保留的拓扑结构安排的受体在接受段(A)。 该原则的相互吸引力的激励在皮层将形成某些地区的激励,将该图像的接收到的合并信号。

主要的感觉皮层通常具有最高的可塑性,即,任何组合的兴奋列将处理,而不考虑到以前获得的信息。 所得的图像将可读通过其他发言者一样,也有一定的密度分布在感觉皮层了。 这些发言者将发射信息对于进一步处理以下区域的大脑皮层。

的性质和密度"阅读"列给出的定义过滤器接收到的图像。 这是不难理解,这种方式处理导致相当大的损失收到的信息来自受体,所产生的图像没有给出明确的信息是什么样的受体激活。 进化选择的两种方法来解决这个问题。

首先,它是多余的数受体,弥补减少的信息内容的后处理。 第二,如果重复的信息来自受体在不同的区域,但与侵犯拓扑结构的一个安排发言者代表在有关位置的受体在接受段(B),即他们感到困惑。

虽然许多不同的组合活动的受体在两个地区将会形成不同的组合的图像,它给你更多的信息和更多的迹象表明,我们可以识别。 当然,这应可以理解的"纠缠"的信号发生在一个特定的方式,例如,如果"困惑的"眼睛的视网膜不好也不会。

缠绕发生在小的碎片受体领域。 当然,我们可以,如果必要的重复和混淆视听信号超过一次。 中枢神经系统作为一个例子的这种分离是所谓的背和腹路径处理的视觉信号。

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一般原则的信息处理的大脑皮层是一串转让的信息从一个区域到另一个地区的密度更低的关系。 和有随后的每个级别的可塑性领域是减少,这增加了计算、存储和经验,在处理以前的信息。

处理过的信息也可以释放一些关键特点是与具体的神经细胞。 简单地说,区域皮层中的较高水平处理,将可形成的分布形状的激励,它对应的最常见的形式处理信号。

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产生图像的"abc"列组合a、b和c频繁重复的、情感的增强,将在未来发生,即使不完整和噪声的-激活结合。

在每个级别的信息处理需要时间,需要分析的动态变化的信息时,有可能produblirovat件的信息,从各个层次进入一个区域。

模拟在生物学领域处理的视觉信息吨(5)中颞叶皮层中的信息收集领域V1,V2,V3...,这个区域是责任感的运动。 当损害到该区域发生akinetopsia–无法察觉的运动。

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关联的区域安排相对简单,有的表示不同的感官和运动区域。 和动机陈述重要的双边关系,或者它是神经轴突,这可以在两个方向,或者是邻近和共同工作的所有发言者对两端或两个轴突的一个柱工作在各种各样的方式。

这些地区应该是一个很大的不同位置表示,可能形成的反射弧线为不同的组合也同样有可能的。 这些地区形成有条件的反应能力,因此这些地区应该有一个低塑性。

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所有连接在发动机和primernih领域应该是双边性质的,它是必要形成关联的连接。 基本上promotora区域应形成一个反射弧序从一个点的激励到另一个。 这将是更多的变异的你需要表示,导致行动反复的轰动,这是喜欢触摸处理只有在相反的顺序。 所有机动行动与特别安排的区域协调行动在时间–小脑。

该方案简化如何增加了两倍,在大脑,并创造合乎逻辑的结构类似于人的神经系统是不可能的,没有专家参与在神经科学领域的科学家和学习的连接体的。

但是,关于其他层?! –事实上,唯一一个我告诉有关的三个层皮层,但是在人的大脑有六层的大脑皮层。 皮层是一个相当成功进化的产物,即使在存在少数层。 该原则的变化:什么工作–不要接触。

因此,所有新的层皮层中加上现有的各层。 如果你了解的层的人的大脑,我们可以看到,我们拥有六层可见,两个逻辑层的结构类似和重复。 进化只是重复已经存在的结构,以提高生产率。

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锥体细胞的外层小于锥体细胞中的第一层,因此通常具有更高的阈值的敏感激活因素。 颗粒层会的工作在类似条件,但据推测星状神经外层具有较低的可塑性,因此,在某些条件的模式活动中的颗粒层可能各不相同,尽管事实上进入的信号将是相同的。

由于这些两个逻辑层有两种模式的活动的一个皮质列。 第一种模式是完整的活动,代码的锥体细胞的两个层被激活、激活全部列在其全部内容。 第二部分的活动时,只有激活上额外的层。 这两种操作模式的列可以与一个人的能力的讲话在全语音和声耳语的一部分活动,全的声音是完整的活动。

什么? 感觉皮层是一个额外的信息处理以及工作能力的图像,这些地区没有激活经受体。 换句话说,它提供了机会,工作与想象力。 对于关联的领域是一个额外的层次的抽象,形成的社团之间的图像具有不常见的特点,作为灵敏度阈值的锥体细胞的额外一层高。

对于引擎和premotornoj地壳是一个机会,通过工作中的一些运动没有执行它。 只有充分激活列的行动采取地方行动的情况下部分激活留在我们的想象力。

当然,有些领域的大脑控制播放模式列,因为我们可以很容易地改变我们的说话用语在全功率。 如果你增加抑制的水平之列,这是可能的,它会被激活,只有部分,如果在相反的去抑制塔,有些想法可以立即转变为行动。

想象力和高水平的抽象思维,作出男人最成功的物种在地球上。

甚至如果我们正确地集区域以及它们之间的关系并不足以获得当前的模型。 必须无条件的反应能力。 男子是天生的一套丰富的反应机制仔细选择的演进。

调反应能力的模型是重要的,考虑到一个事实,即学习新的反应总是发生在根据现有的反应。 如果任何行动不涉及任何无条件反射,你将能学会控制这一行动将是不可能的。

在生物系统最初并没有把"明确"的反应。 出生后我们不能控制我们的肢体,或者,例如,要走。 这是由于这样的事实,这是不可能事先确定一些参数的身体大小的四肢,他们的重量,该力所产生的肌肉,等等。 这些参数,甚至变化动态在成长的生物体。

因此,许多无条件的反应是响应领域的行动,并在标题领域,激活其受体。 也奠定了一个情绪化的机制,该机制相关的无条件的反应能力,将触发的反应能力,以调整到某一点的发展。

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考虑调整机构的反应能力的例子的宝宝说话。 按照一定的发展阶段开始的机构的胡言乱语,即有几乎是自发发动的"模糊"的反应。 发起时,儿童开始宣布的各种声音,有时这些反应能力是触发,并听取了来自外部。

讲话的声音往往不符合预期,即不符的声音反射触发或引发一个假设。 孩子听到的生产自己的声音,得到的反馈之间的团队和所得的行动。 此外,通过进入的情绪机制的新颖性,连接中心需求的新颖性言语行为给出了一个新的协会之间的声音和内的动机,促使采取行动。

这导致多次重复的步骤以导致饱和的感觉新奇。 据称,儿童在周期的潺潺的宣告所有的声音的所有语言在地球上。 的重复听起来会导致形成清晰的图像的行动按照预期的结果。

同样,掌握电机系统。 最初,该运动的婴儿几乎混乱,只有在增加机动活动,作为应对情感的激励。 但随着时间的推移,地图的运动以及视觉、触觉和身体的位置。

一些无条件的反应能力不是作为原始在某些情况下,神经系统奠定了模板的图像,以及转让这种模式从生物系统的计算机模型几乎是不可能的。 人具有与生俱来的能力认识到的情感和运动的个人的物种。 因此,在尊重某些方面的培训将是必要的,以适用一些解决方法。

这将绕过冗长的学习过程的机动系统,通过无数次尝试在爬行,站,散步和系列的起伏进的机器人。 它可以应用的方法的控制。

大会第六十八万五千三百七十



人们可以通过他们的经验,以控制机器人的身体通过特殊设备和技术的运动捕获。 在模型的神经系统的机器人截取的控制的时机的行动是被激活的表述,因为如果这些运动进行的机器人。

谢谢为什么会形成必要的图像和关联关系。 例如,虽然训练的团队:"提出你的手"—一个培训模式的动作捕捉本身提出了他们手中,这将导致形成条件反射之间的团队和行动,并将形成一个关联的链接团队之间的和图像形成的处理位置传感器的机构。

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在该过程的电子学习模型的大脑是总是能够控制的可塑性所需的领域,并有能力看"内部的"学习过程,并分配,以确定和加强的图像。 这应该大大加速学习过程中的人工神经系统有关的培训人。 作为已经成为明确,模型建立在上述原则,将接受培训的大部分就像一个人,不分离的培训和与环境的相互作用。出版

 



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资料来源:geektimes.ru/post/280604/

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