2可能有助于解释大脑设计的力量
在最基本的层面上,大脑是关于两个人的力量,佐治亚医学院神经学家乔·z博士说钱。
他在“连接”的理论假设,不像高中的时候,一个人类集团包括你最亲密的朋友,一个神经小团体通常是由两个类似的神经元。但与大多数短暂的十几岁的派系,神经派系提供一个基本的、终身预配的神经元如何连接框架和功能。
“大脑不是一张白纸。这个复杂的布线系统,最终被我们的大脑,始于这些派系,”提雪说,格鲁吉亚大脑和行为发现研究所联合评议(格勒乌)和乔治亚大学著名学者在认知和系统神经生物学研究联盟。
“我们认为大脑这些脑细胞之间的连接组合,并通过这些连接,涉及的知识和灵活地处理任何进来和出去。”
钱,一个内存研究员创建了聪明的老鼠Doogie15年前,是无数的神经科学家一直解剖和分析人类和动物大脑几个世纪以来,试图找出他们,当他们不工作。
“这是传统方法,拆卸,就像孩子们试图找出一个新的玩具把它分开,”提雪说。他决定这一次从理论物理学家,他的方法的浩瀚宇宙,太阳系结合他们所知道的,他们能看到什么,执行“思想实验”。
“如果我们理解大脑是如何设计的,它揭示了很多关于大脑是如何工作的,”提雪说。这些知识应该使更好的疗法的开发和测试,并提供一个更好的蓝图不同疾病如何影响大脑功能,他说。正确的方程也成为一种标准来衡量大脑的能力,甚至设计更好的人工智能。
他的结果是大脑的组织原则和派系只是一个开端。钱的“连接”的理论和结果方程——发表在杂志上神经科学的趋势——还说神经派系聚集形成功能连通性图案,或fcm。手头的问题越复杂,派系加入FCM越多。
钱使用一些基本的任务作为一个例子。“比方说,一个简单的有机体需要处理只有两种可能——比如是否找到食物和配偶。FCM处理这个难题需要,至少三个派系。一个小团体代表食物,另一个伴侣,第三个可以看一下这两个好东西,我需要钱”说。复杂的情况是否该生物真正应该关注的是躲避捕食者或毒药,需要更多的神经派系和FCM更大。
“不管它是三个细胞或十亿个细胞,我们认为,在基本层面上,这是构建块,“钱说。”方程给出一种连接脑细胞以这样一种方式将看似无限的可能性转化为有组织的知识。”
他的方程,n = 2我1,定义了一个FCM需要多少派系。N是神经派系连接的数量不同的可能的方法;2意味着集团打开或关闭;我是你正在处理的信息;和1是数学的一部分,使您能够解释所有的可能性,钱说。
大脑的底线在钱的使命的观点是利用其相对有限的神经元的能力最大化处理本质上是无限的可能性。正常,有足够的证据表明,神经网络是有序的。事实上,订单必须出现在人类大脑有1000亿个神经元,每个神经元主要可以有30000个连接。如果没有秩序,人们可以发育迟缓和残疾,疾病如精神分裂症、甚至死亡。仍然普遍的观点是,一开始是随机的和学习带来某种顺序连接,钱说。
一切令人惊讶的是这一事实对我们大多数人来说,回避了问题的实质:大脑的基础是如何使组织和连通性等大规模?
该领域的“每个人都同意,魔术应该在脑细胞是如何连接的,“王菲利普博士说,MCG神经学家和钱的同事。连接的数量不断扩大和发展不仅通过进化,但也是我们认识新同事,学习新信息。
电脑使用有效的二进制编码方案我= 2n,n =的晶体管数量,我是信息。钱虽然有些爱好者可能会不同意,说电脑操作非常不同于大脑和不能发现知识,只有发现、组织和清楚已有的信息。
“大脑需要能够看到动态关系和发现常见的模式,不仅区别吉娃娃和德国牧羊犬的照片。情报必须躺在大脑的连接逻辑,随机可能性转化为某种形式的组织模式和广义知识。”
他指出,Hebbian理论1949年出版的、详细的,“行为”的组织加拿大心理学家唐纳德·o·赫后期,基本上说,神经元首先发送原始消息火灾,反复适当刺激下神经元。因此,它们之间的联系,称为突触,加强。这个理论被认为是一个基本的学习,钱说。但细胞如何组织和连接,可能仍然难以捉摸。
钱的说他power-of-two-based数学解释现在需要有力的测试。
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出版
钱生理改变对大脑的基本假设布线逻辑。在神经科学的趋势,出版社。doi: 10.1016 / j.tins.2015.09.002
