Нейробиологи подтвердили склонность мозга к фазовому переходу

МЕНЮ


Искусственный интеллект. Новости
Поиск
Регистрация на сайте
Сбор средств на аренду сервера для ai-news

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика

Авторизация




RSS


RSS новости

Новостная лента форума ailab.ru


За последнее десятилетие накопилось достаточно данных, указывающих на то, что мозг человека как система напоминает воду, приближающуюся к критической точке фазового перехода. Бразильские ученые нашли новое доказательство этого явления.

Обычно классический фазовый переход происходит только когда температура и давление достигают определенных значений. Самоорганизованная критичность (СОК) возникает спонтанно в результате множества местных взаимодействий между рядом элементов системы, как песчинки в часах. Крупица за крупицей холм растет, пока очередная песчинка не спровоцирует лавину. После этого основание холма расширяется, и система снова приходит к стабильности, чтобы потом опять обрушиться. Эти лавины действуют в соответствии со степенным законом, то есть более мелкие лавины происходят чаще, чем более крупные.

Датский физик Пер Бак развил эти идеи в книге 1996 года «Как работает природа», применив их к землетрясениям, финансовым рынкам, дорожным пробкам, биологической эволюции, галактикам. А также к мозгу.

В 1999 году он привлек интерес нейробиологов, заявив, что вывел фундаментальные принципы работы мозга. Как и груда песчинок, мозг, по гипотезе Бака, может обрушиться в некой критической точке под воздействием электрической активности нейронов. Другими словами, он предположил, что электрическая активность тоже следует степенному закону. И это критическое состояние оптимизирует перенос и обработку информации в мозге, заодно поддерживая стабильность.

Разумеется, аналогия между мозгом и горой песка не полная, но идея Бака имеет смысл, пишет Ars Technica. Мозг — сложная система, которая может адаптироваться к меняющимся условиям и стремится достичь идеального баланса между порядком и хаосом. «Мозг, не обладающий критичностью — это мозг, который выполняет те же самые действия каждую минуту или, если взять другую крайность, настолько хаотичен, что действует абсолютно случайным образом, вне зависимости от обстоятельств, — заявил в 2014 Данте Чьялво, агрентинский нейробиолог. — Это мозг идиота».

Бразильские ученые Антониу Фонтенеле и Мауру Копелли из Федерального университета Пернамбуку задались вопросом: какой именно вид фазового перехода происходит в мозге? В своем исследовании они наблюдали за лабораторными крысами, переходящими из состояния сна в бодрствование, и отмечали лавинообразные процессы.

Данные показали, что имеется переход между несинхронизированными и синхронизированными импульсами, и мозг находится вблизи точки фазового перехода. Лавинообразные процессы также происходят, и они соответствуют степенной зависимости.

Открытие бразильских ученых подтверждает эксперименты, проведенные в прошлом году на мозге рыбок данио, у которых были обнаружены схожие колебания вблизи точки критичности.

Новую теорию работы неокортекса опубликовали в начале года нейробиологи компании Numenta. Вместо того чтобы изучать одну большую модель мира, неокортекс изучает тысячи моделей, работающих параллельно.


Источник: hightech.plus

Комментарии: