«Нейроны бабушки» – идея того, как нейроны кодируют информацию

В 60-х нейробиолог Джерри Летвин рассказывал своим студентам выдуманную историю про выдающегося, но неизвестного русского нейрохирурга Акакия Акакиевича*, который стёр мать из головы своего пациента – хирург удалил 18,000 нейронов, которые отвечали за все представления – абстрактные знания, конкретные воспоминания – о матери у этого бедолаги. Потом Акакий решил, что стирание матери – это уж слишком. Научное сообщество такого не поймет и осудит, потому хирург решил удалить концепт бабушки, как менее значимый. В общем, более-менее с этого момента началась история grandmother cells или нейронов бабушки – идеи, как нейроны кодируют информацию.

Экстремальным случаем гипотезы является существование всего одного нейрона, отвечающего за концепт бабушки, – он, по сути, если б существовал, представлял бы собой конечный пункт обработки все информации о родственнике: все возможные сенсорные стимуляции, поведенческие особенности, семантические ассоциации и т.д. – все это бы сходилось в одной клетке, активность которой, по мысли польского нейрофизиолога Ежи Конорского, оказывалась доступна сознанию. По этой гипотезе, удалить один нейрон – значит, удалить бабушку из сознания.

Другое дело, что экстремальный вариант гипотезы – совсем уж фантастика. Полагаться на один нейрон – удивительный и бессмысленный риск для нервной системы. Поэтому Конорский и Летвин с самого начала предполагали, что таких нейронов может быть много – например, несколько десятков тысяч. Такая популяция клеток может реагировать именно на абстрактный концепт и при этом сам способ кодирования не будет слишком хрупким.

В 2005 году действительно нашли что-то похожее на клетки бабушки – а именно нейрон Дженнифер Энистон. Потом ещё нашли нейроны Люка Скайуокера, Холли Берри и т.д. Эти клетки вели себя странно – реагировали не просто на фотографии знаменитостей, но и генерировали спайки, когда человек видел написанное имя актрисы (или джедая) на экране или слышал, как имя произносится. В общем, похоже было на то, что нейрон выбрал себе в стимулы абстрактную информацию. Правда, действительно ли эти нейроны реагировали только на один концепт и сколько таких нейронов на самом деле было в окрестностях – неясно. Тем более, клетки, посвященные Энистон, потом начали реагировать и на Лизу Кудроу (Фиби из сериала «Друзья»), а клетка(и) Скайуокера – на Йоду.

Родриго Киан Кирога, ведущий исследователь в экспериментах с нейронами знаменитостей, предполагает, что эти гностические или концептуальные клетки нужны для относительно узкой задачи – эффективному переводу кратковременной памяти в долговременную. То есть с помощью таких высококонцептуальных нейронов быстрее и легче связываются друг с другом куски разрозненной информации – в итоге Дженнифер Энистон не является конечным пунктом в обработке опыта а чьём-то мозге. Концепт актрисы помогает сохранять информацию, связанную с ней, в более упорядоченной и организованной форме – примерно о таком говорит Кирога в обзорной статье за 2013 год.

*забавно, что в некоторых англоязычных статьях на поняли, что это имя и отчество, и пишут хирурга как A. Akakievich

Источник: m.vk.com

Комментарии: