Тема форума: «Короткие вопросы»

Перенес сюда.

В вузовском учебнике Баарса (Bernard J. Baars / COGNITION, BRAIN, and CONSCIOUSNESS, 2014 рус.) нашёл любопытное наблюдение о ретикулярной системе. Сомневаюсь, что оно адекватное. Пробую разобраться.

РРТС

расширенная ретикулярно-таламическая система

Extended Reticular-Thalamic Activating System (ERTAS)

<<

Ретикулярная формация называется «ретикулярной» (т. е. похожей на сеть), так как аксоны нейронов этой системы особенно короткие, что предполагает особо тесное взаимодействие между соседними нейронами. Кроме того, она получает входящие сигналы от всех сенсорных и двигательных систем, так же как от других основных структур головного мозга. Посредством своих связей с таламусом она может посылать и получать информацию от всех участков коры. Что это говорит о роли ретикулярной формации в сознательном опыте? Имеются нейрофизиологические данные, что специальные системы в головном мозге могут сотрудничать и конкурировать за доступ к центральной интегративной «информационной доске». Имеется основание полагать, что расширенная ретикулярно-таламическая система (РРТС) (видимо, наиболее распространенный русский аналог — активирующая система ретикулярной формации — Прим. перев.) соответствует такой «информационной доске». 

Не новость, что «чувство общего» Аристотеля было предложено для обозначения области интеграции между различными чувствами. В действительности анатомы, которые исследовали ретикулярную формацию, указали на ее сходство с этим понятием у Аристотеля. Шайбель и Шайбель (Scheibel, Scheibel, 1965) писали: «Анатомические исследования Конштамма (Kohnstamm) и Куэнсела (Quensel), которые предполагали объединение некоторого числа афферентных и эфферентных систем в коре ретикулярной формации, привели их к предположению, что эта область является «рецепторным центром 2», или «чувствительным центром», — общей совокупностью чувствительных нейронов осевой части ЦНС». Более того, эти же авторы заметили, что «… центральная часть ретикулярной формации является посредником между специфическим предотвращением распространения сигналов от центра и согласованным подавлением тех сенсорных входящих сигналов, которые на время снизили свою сенсорную роль». Подобным образом, Гасто (Gastaut, 1958) описывает ретикулярную формацию ствола головного мозга как «область конвергенции..., в которой сигналы собираются перед тем, как будут перераспределены другим образом по пути в кору». Таким образом, различные по содержанию сенсорные сигналы могут подавлять друг друга, как мы и можем в действительности ожидать от входящих сигналов во всеобщее рабочее пространство. Это предполагает, что различные специализированные процессы могут конкурировать за доступ к РРТС.

Как это понятие об «информационной доске» в действительности работает на языке терминов нейронных процессов и как распространяются послания? По одной возможной гипотезе, входящий сигнал в РРТС дает одна сенсорная проекционная область коры. Если этот входящий сигнал преобладает над другими конкурирующими входящими сигналами, он становится всеобщим сообщением, который широко распространяется по другим областям мозга, включая оставшуюся часть коры головного мозга. Таким образом, один избранный входящий сигнал в РРТС усиливается и распространяется за счет других. Следовательно, РРТС лежит в основе функции «всеобщего распространения» сознания, в то время как выбранное «обрабатывающее устройство» (processor) восприятия в коре задает специфическое содержимое сознания, которое должно быть распространено. Какова роль РРТС в сознательном мышлении? Это может быть как раз тем случаем, в котором любая деятельность коры должна инициировать «поддержку» РРТС в циркулирующем потоке информации перед тем, как она будет распространена по всему объему и станет сознательной (например, Scheibel, Sceibel, 1965; Shevrin, Dickman, 1980). Диксон (Dixon, 1971) также показал, что движущийся по кругу поток информации между ретикулярной формацией и сенсорными зонами коры головного мозга необходим перед тем, как входящий сенсорный сигнал перейдет в сознание. Возможная роль РРТС в сознательном опыте захватывающа! Возникает интуитивное чувство, что должен иметься какой-то тип передающей (распространяющей) системы в головном мозге, которая позволяет всем формам сенсорных процессов, зрению, слуху, осязанию, сочетаться с сознательным мышлением и опытом для того, чтобы концентрироваться на некоторых входящих сигналах и подавлять другие. Ясно, что РРТС не работает отдельно от этих видов функционирования мозга. Таламус и области префронтальной коры, весьма вероятно, тесно связаны друг с другом процессами, похожими на деятельность РРТС. Тем не менее РРТС, кажется, играет ключевую роль в сознательном опыте человека.

>>

Отсылка к работам 50 летней давности смущает. Scholar.google.ru не вселяет оптимизма.

она получает входящие сигналы от всех сенсорных и двигательных систем, так же как от других основных структур головного мозга. Посредством своих связей с таламусом она может посылать и получать информацию от всех участков коры. Что это говорит о роли ретикулярной формации в сознательном опыте?

В моей модели это – система распознавания выхода параметров гомеостаза из нормы и возврат в норму, т.е. определяет необходимость восстановление жизненных параметров. На этом уровне она формирует рефлекторный уровень значимости и до сознания ей эволюционно далеко. Но она откликается и на результаты осознанных действий, если они приводят к изменению состояния жизненных параметров, а это часто происходит на уровне переключения эмоциональных состояний.

 Имеется основание полагать, что расширенная ретикулярно-таламическая система (РРТС) (видимо, наиболее распространенный русский аналог — активирующая система ретикулярной формации — Прим. перев.) соответствует такой «информационной доске». 

К информации, к осмысливанию воспринимаемого и своего состояния, эта система отношения не имеет, для этого есть другая локализации произвольной или осознанной значимости, хотя через нее зацикливаются образы восприятия, удерживающие активность звеньев, доступных осознанию.

эта область является «рецепторным центром 2», или «чувствительным центром», — общей совокупностью чувствительных нейронов осевой части ЦНС». – точнее, это зона распознания значимости гомеостатического уровня и в таком качестве она ассоциируется с другими сенсорными каналами в теменной ассоциативной зоне. Чувствительность или субъективное переживание возникает только при осознанном восприятии таких образов:  описывает ретикулярную формацию ствола головного мозга как «область конвергенции..., в которой сигналы собираются перед тем, как будут перераспределены другим образом по пути в кору»

Таким образом, один избранный входящий сигнал в РРТС усиливается и распространяется за счет других. Следовательно, РРТС лежит в основе функции «всеобщего распространения» сознания, в то время как выбранное «обрабатывающее устройство» (processor) восприятия в коре задает специфическое содержимое сознания, которое должно быть распространено.

Это – очень смутные представления о воздействии рефлекторной части мозга на функциональность сознания никак не передает то, что осознание возможно только наиболее актуального с обязательным компонентом новизны, т.е. тогда, когда необходима корректировка привычного в новых условиях.

Диксон (Dixon, 1971) также показал, что движущийся по кругу поток информации между ретикулярной формацией и сенсорными зонами коры головного мозга необходим перед тем, как входящий сенсорный сигнал перейдет в сознание.

Это – верно. И повторяет схему А. Иваницкого. Но не показаны условия подключения такой удерживаемой активности к каналу осознанного внимания.

Таламус и области префронтальной коры, весьма вероятно, тесно связаны друг с другом процессами, похожими на деятельность РРТС. Тем не менее РРТС, кажется, играет ключевую роль в сознательном опыте человека.

Да, есть такие прокладки, как то: поясная извилина, упоминавшаяся в статье по лекциям Дубынина. Верно и то, что без ретикулярной формации не возможна вообще оценка пути реакции: действовать или избегать, в том числе и осознанная такая оценка.

Nan, а ты смотрел в сторону импульсных нейронных сетей?

SNN по своему поведению напоминают биологические нейронные сети. Для них работает правило Хебба, есть закольцовки, гомеостаз нейронов. Их обычно запускают на специальных нейроморфных модулях или FPGA.

Меня повеселил клеточный автомат CoDi, который реализует одну из SNN.

На ПостНауке есть пара коротких вводных видео о них:

>>ты смотрел в сторону импульсных нейронных сетей?

Я смотрел все мыслимые варианты. Выделяемые основные принципы однозначно позволяют судить о том, какие реализации достаточны.

В ролике очень много мелких и больших проколов. Например, когда начал говорить про экономичность природных сетей, сказал, что это – из-за коротких импульсов. Это неверно. В персептроне не производит затраты энергии при передаче сигналов, там просто коммутируются потенциалы. В случае идеального сумматора с высоким входным сопротивлением вообще не будет никакой потери тока, только на перезарядку емкостей, а это нисколько не больше, чем разряд тока в нейроне.

Потом он говорит, что обработка импульсов схемотехнически более проста, чем потенциалов. Это – опять неправда, все ровно наоборот.

Потом про помехозащищенность. Импульсы в этом отношении намного больше дают наводок, чем переключения потенциалов с крутыми фронтами, а потенциальные обработчики легко фильтруют столь высокочастотные помехи. Опять сказал не правду.

Насчет колировки, типа нужно хотя бы восьмибайтовые шины – полный нонсенс. Аналоговый потенциал вообще кодировать не нужно никакими АЦП. Что он вообще думает когда так врет людям?

Уверен, что он никакой не схемотехник, а профан.

Когда заговорил, что эмулировать на компьютере массив нейронов и связей – высокоресурсно и неправильно, я подумал, что О, наверно хоть тут скажет что-то верное. Но он заговорил о каких-то “массивно-паралелльных вычислителях”. Этого я уже не выдержал и выключил дурака, извини.

А чем тебе сами SNN (импульсные нейронные сети) не нравятся?

На них, как минимум, возможны закольцовки (реверберация) и учитывается пространственное расположение нейронов. С технической стороны для таких сетей есть профильные оборудование от IBM и других компаний.

То есть, из искусственных нейронных сетей, разве эти сети оказываются не наиболее приближенными к тем, которые нужны для реализации описываемой тобой модели?

На каких ещё сетях возможна реверберация? Локальность связей нейрона? Гомеостаз нейрона? Какова альтернатива?

Поддержание высокого уровня (активности) не требует импульсов, это прекрасно получится и потенциалом: везде установится 1, что еще нужно?

Что имеешь в виду под “Локальность связей нейрона”? Они же по-любому локальные.

А что под “Гомеостаз нейрона” (именно ты, а не Александров и т.п. понимаешь)? Зачем он нужен?

>>> Поддержание высокого уровня (активности) не требует импульсов, это прекрасно получится и потенциалом: везде установится 1, что еще нужно?

Насколько я понимаю, у реверберации есть временное разрешение. То есть это не просто "1", а циркулирование импульса в нейронной сети.

>>> Гомеостаз нейрона? Зачем он нужен?

Ну, например, для того, чтобы реализовать "смерть" нейрона при перестимуляции.

Нет, Айк, для самоподдержания активности импульсы не нужны. Конечно, слово реверберация (эхо повторение) при этом становится уже не очень подходящим. Вот думал, делать ли лекцию об условиях генерации колебаний, решил, что нафиг не нужно, а очень хотелось, это - очень ценные представления. Вот тут бы и пригодились.

Убрать искусственный нейрон в каком-то случае - никаких проблем :) просто ставится блокировщик, палку в колесо очень просто засунуть - вход предусмотреть и только. Но это и не нужно, как оказывается. Дальше яснее будет.

>>Аксиоматики , это уже в некотором смысле личные обобщения некоторых материалов исследований.

Это – недостаточное определение потому, что первостепенно важно, чтобы уверенность в чем-то подтверждалась еще у независимого экспериментатора. Если человек в чем-то очень даже сильно убежден на основе только своего опыта, то это – просто личное убеждение. А если его начинают разделять и другие экспериментаторы, то уверенность приобретает новое качество: оно годится для формализации в качестве доказательной основы в той степени, в какой данный факт подтверждается все большим числом исследователей после их личной проверки.

Т.е. из области субъективных представлений утверждение выходит на межличностные, но не у кого попало, а в культуре исследователей данной предметной области. В этой тусовке возникает все большая межличностная уверенность, которая никогда не станет 100%, но ее вес позволяет решаться основывать на этом утверждении следующие шаги развития теории. Кто как решается – его порог разумного авантюризма, диктуемого личным опытом.

>>меня смущают некоторые вопросы сопряжения междисциплинарности т.е.правомерности объединения разных источников

В области междисциплинарной так же должны появляться своя система аксиоматики, самостоятельная в том случае, если затрагивает границы условий разных областей, т.е. аксиома – всегда имеет граничную область применения.

>>какая может быть стратегия исследования аксиоматик

Думаю, что сказанным уже определяется такая стратегия.

>>https://scorcher.ru/neuro/neuro_sys/neuro_sys.php - насколько морально устарел этот текст.Он более общий или в нем есть ошибки ?

Очень давно я создал очень грубый каркас системной модели, формализованный в первом издании на тему адаптивных механизмов. С тех пор этот каркас дополняется все новыми фрагментами, становится все более целостным и хорошо взаимосвязанным. Количество гипотетических предположений уменьшается, но появляются новые предположения на основе новой аксиоматики, хотя в этой области необходимо еще огромное поле исследований, и с каждым новым фактом в публикациях я дополняю систему аксиоматики и модель  МВАП .

/neuro/neuro_sys/neuro_sys.php это - уже довольно старый каркас, который с того времени мощно дополнился. При этом не возникло необходимости что-то опровергать, хотя и есть отдельные неточности в формулировках, но они не принципиальны, качаются, в основном именно предположительной части.

Т.к. я стараюсь не фантазировать далеко от каркаса, то и предположения оказываются очень близкими к реальности.

>>как бы отойти подальше от уровня обобщений и держаться поближе к массиву фактических результатов

Держаться как можно ближе к каркасу системы представлений – верная стратегия. Но чтобы развивать его без обобщений сопоставляемых новых данных не обойтись. И каркас непосредственно задает контекст таких обобщений, отсеивая несистемное, второстепенное. Если каркас строился на достаточно надежной аксиоматик, то он не будет опровергаться новыми данными, а лишь в некоторой степени модифицироваться, уточняя предположения.

Nan, если у тебя будет время, можешь оценить качество лекций:

https://www.youtube.com/watch?v=HpbmpTROTIo - я их смотрю на скорости x2 и внимательно читаю слайды, разбираю.

У меня сложилось впечатление, что это первые попавшиеся мне материалы, в которых схожим образом обобщения роль гиппокомпального комплекса и описана механика его работы, в том числе распознании новизны.

У нас на Форните не только я внимательно разбираю лекции этого молодого человека. Поэтому, не только мне будет интересно. Вот пара слайдов:

У меня в целом позитивное отношение к Даниэль Ламан, раньше про него не знал, посмотрел, он против ТРИЗ и рассуждает разумно, цельной работы его н е увидел.

В данном ролике припарили его советы по изучению материала, со многом не согласен из-за бессистемной нагроможденности, но это – его личное мнение, чем-то обоснованное и вполне эмпирически очевидное.

Его определение эмоции==подкрепление – неверно в самой основе, т.к. эмоцией переживание становится только на уровне осознания. И это – не оценивание стимула, а контекст стиля поведения.

Определение памяти (прямо в наиболее общем смысле слова) – надумано: Память – материальный феномен фиксации, сохранения и воспроизведения информации. Понятно что слово слишком многозначительно, чтобы так его характеризовать. И в любом случае память – не феномен, а механизм.

Память и другие функции мозга: Обучение, прогнозирование бедующего и воображение несуществующего, сознание и самоидентификация. – Совершенно несистемно, как будто у мозга вот такая самоцель, а не все это является следствие более общей функциональности.

Далее – больше неточностей и просто неверного представления. Так, рефлексы у него полностью определяются внешними стимулами (а зачем тогда рассуждал про эмоции?). Путает рефлексы и автоматизмы, хотя на переднем крае представлений ввели понятие сложного рефлекса для обозначения совершенно нового качества адаптивности. Но различает непроизвольный автоматизм и произвольный. Много нафантазировано без видимых оснований и не соответствует целостной модели иерархии адаптивных механизмов.

Уже с четверти ролика начинается безудержное фантазирование.

С отдельными механизмами он неплохо и довольно глубоко разобрался и это не вызывает протеста, но связать все это в единую модель не получилось и даже нет какой-то общей базы-каркаса, на основе которого возможно было бы это сделать.

Его уровень мне не интересен, но позитивно то, что человек пытается разобраться, правда, рановато принялся за обучение других.

Короче, странное дело. Сейчас засилие книг Курпатова в магазинах, много разговоров о его Академии, некоторые знакомые в ней учились (в личном общении оказались образованными людьми, которые были в теме работ Деннета, Чалмерза, дефолтной системы и многого другого). Но всё-равно настроен к Курпатову был скептически, полистал его книгу "Красную таблетку" - вроде - некоторые написана по делу. Посмотрел несколько его видео-лекций и они на процентов 85-90 совпали с тем, что я обычно рассказываю друзьям и знакомым на основе гораздо более серьёзной литературы, чем подобный науч-поп.

В общем, не вижу серьёзных недостатков или косяков у Курпатова, может быть вы увидите. Интересует, ясен пень, не весь тот boolshit который он нагенерировал за всемя своей жизни, а то что происходит сейчас.

Писал уже про него. В двух словах, даже не качаясь сути того, что излагает, мое мнение: это – мразь, которую нужно было бы давить в зародыше. А вообще просто забей в яндексе “андрей курпатов фрик” и в выдаче – не ерничество, не хейтерство, не желание хайпануться, а очень даже обоснованная критика, с которой стоит ознакомиться.

Он занимается не наукой, а карьеризмом и популизмом. В его утверждениях по психике нет ничего, что стоит внимания.

Твои приведенные ролики – отлично показывают это. Мне противно даже комментировать его утверждения.