Prawda

Piątek, 29 marca 2024 - 01:29

« Poprzedni Następny »


Mózg używa geometrii hiperbolicznej


Steven Novella 2023-01-16


Mózg ssaków jest zdumiewającym procesorem informacji. Miliony lat ewolucyjnego majsterkowania stworzyły struktury sieciowe, które są szybkie, wydajne i zdolne do ekstremalnej złożoności. Neuronaukowcy starają się jak najlepiej zrozumieć tę strukturę, która jest, co zrozumiałe, skomplikowana, a więc trudna. Ale postęp jest stały.

 

Niedawne badanie pokazuje, jak złożone mogą być te badania. Naukowcy przyglądali się geometrii aktywacji neuronów w części mózgu, która zapamiętuje informacje przestrzenne – regionie CA1 hipokampu. Jest to część mózgu, w której znajdują się neurony miejsca – te, które są aktywowane przez przebywanie w określonej przestrzeni. Chcieli wiedzieć, w jaki sposób rosną sieci nakładających się neuronów miejsca, gdy szczury badają swoje środowisko. To, co odkryli, nie było zaskakujące, biorąc pod uwagę wcześniejsze badania, ale jest niezwykle interesujące.


Z psychologicznego punktu widzenia mamy tendencję do liniowego odchylenia w sposobie, w jaki myślimy o informacjach. Dotyczy to również odległości. Wydaje się, że niełatwo (przynajmniej intuicyjnie) radzimy sobie ze skalami geometrycznymi czy logarytmicznymi. Ale często informacja jest geometryczna. Jeśli chodzi o mózg, informacje i przestrzeń fizyczna są ze sobą powiązane, ponieważ informacje neuronowe są przechowywane w fizycznym połączeniu neuronów ze sobą. Pozwala to neurobiologom przyjrzeć się, w jaki sposób sieci mózgowe „odwzorowują” fizycznie swoją funkcję.

 

W obecnym badaniu neuronaukowcy przyjrzeli się aktywności neuronów miejsca, gdy szczury badały swoje środowisko. Odkryli, że szczury musiały spędzić pewną ilość czasu w danym miejscu, zanim neuron miejsca został „przypisany” do tego miejsca (został aktywowany przez to miejsce). W miarę jak szczury spędzały więcej czasu w określonym miejscu, zbierając więcej informacji, liczba neuronów miejsca wzrastała. Wzrost ten nie był jednak liniowy, lecz hiperboliczny. Hiperboliczny odnosi się do ujemnie zakrzywionej przestrzeni, jak klepsydra z punktem początkowym w środku.

 

Innym sposobem wizualizacji tego jest drzewo decyzyjne, w którym każdy poziom w hierarchii decyzji prowadzi do wielu wyborów. Dlatego liczba wyborów nie rośnie z każdym poziomem z 2 do 3 do 4 (liniowo), ale z 2 do 4 do 8 (geometrycznie). Podobnie, liczba nowych neuronów miejsca rekrutowanych do rozszerzającej się sieci jest określona przez wielkość krawędzi rozszerzającej się przestrzeni, która rośnie geometrycznie. Może to być ogólne lub przynajmniej powszechne zjawisko w mózgu, ponieważ podobną geometrię odkryto podczas badania sposobu, w jaki szczury kodują informacje węchowe – geometryczne rozszerzenie sieci mapującej „przestrzeń” zapachową.

 

Oznacza to, że mózgi ssaków kodują informacje, przynajmniej w niektórych funkcjach, w sposób, który w naturalny sposób pozwala na geometryczną ekspansję informacji w miarę fizycznego rozszerzania się sieci. W tym przypadku kształt tego rozszerzenia jest zakrzywiony ujemnie, a zatem hiperboliczny. Jeśli chodzi o informacje o lokalizacji, ilość przechowywanych informacji zwiększała się geometrycznie wraz z upływem czasu. W rzeczywistości, nawet jeśli szczury poruszały się nieco wolniej w danej lokalizacji, rozmiar ich rozszerzającej się sieci związanej z tą lokalizacją był mierzalnie większy.

 

Tylko z punktu widzenia teorii informacji ma to sens. W każdej sieci dodanie nowych węzłów, które łączą się z wieloma innymi węzłami, geometrycznie zwiększa liczbę nowych połączeń i możliwych ścieżek.

 

Interesujące jest również zastanowienie się, w jaki sposób ta podstawowa funkcja kodowania informacji o miejscu odnosi się do naszego subiektywnego doświadczenia. Sam zdecydowanie zauważam dramatyczną różnicę w tym, jak dobrze pamiętam lokalizacje na podstawie tego, ile czasu tam spędziłem. Zdarzyło mi się też, że miejsce „przypomniało się” – nagle dokładnie wiem, gdzie jestem, a przed chwilą byłem zgubiony. Zwykle dzieje się tak, gdy podróżujesz w umiarkowanie znajomym miejscu, ale przyjeżdżasz z innego kierunku niż zwykle.

 

Poza tym moje wspomnienia z dzieciństwa są o wiele bardziej żywe niż cokolwiek z mojego dorosłego życia. Mogę wizualnie spacerować po posiadłości i domu z dzieciństwa z żywymi szczegółami – nawet łatwiej niż w obecnym domu, w którym mieszkam od 20 lat. W rzeczywistości mój dom z dzieciństwa jest częstszym miejscem zapamiętanych snów niż mój obecny dom. Psychologowie odkryli, że może to dotyczyć wspomnień powstałych w wieku od 5 do 12 lat, być może w wyniku faktu, że nasze mózgi wciąż się rozwijają, a my kształtujemy naszą podstawową tożsamość. Inni spekulowali, że może to być powód, dla którego tak wielu ludzi kocha muzykę i inne aspekty kultury z czasów swojej młodości (i dlaczego przemysł filmowy tak bezlitośnie wykorzystuje tę nostalgię).

 

Ale być może prawdą jest również to, że drzewo sieci komórek miejsca, które kodują mój dom z dzieciństwa, jest po prostu rozległe, bardziej rozległe niż jakakolwiek podobna sieć, którą mogę stworzyć jako osoba starsza. A ten wzrost rozmiaru odnosi się do geometrycznego wzrostu informacji. Mój mózg może po prostu przechowywać o rząd wielkości więcej informacji o moim rodzinnym domu niż w jakimkolwiek innym miejscu. Z pewnością tak się to odczuwa.

 

Brain Uses Hyperbolic Geometry

 

NeuroLogica Blog, 6 stycznia 2023

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska

*Steven Novella 

Neurolog, wykładowca na Yale University School of Medicine. Przewodniczący i współzałożyciel New England Skeptical Society. Twórca popularnych (cotygodniowych) podkastów o nauce The Skeptics’ Guide to the Universe. Jest również dyrektorem Science-Based Medicine będącej częścią James Randi Educational Foundation (JREF), członek Committee for Skeptical Inquiry (CSI) oraz członek założyciel Institute for Science in Medicine. Prowadzi blog Neurologica.


Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1469 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Uprawy GM są dobre dla środowiska     2014-07-08
Bliskie spotkania z baronem MünchausenemPaulina Łopatniuk     2017-07-22
Indyjscy farmerzy wysiali ziarna GMO w proteście obywatelskiego nieposłuszeństwa     2019-06-13
Coraz mniejsza część głównych plonów roślin jadalnych na świecie idzie na wyżywienie głodnych, a coraz więcej wykorzystuje się do celów niespożywczych     2022-05-28
Maniok o wysokiej zawartości żelaza i cynku może poprawić odżywianie i zdrowie w Afryce Zachodniej     2019-02-05
Pierwsze spojrzenie na mikroby współczesnych łowców zbieraczy     2014-04-23
Wojna domowa w ludzkim genomie     2014-10-13
Badania dowodzą, że fakty nie mają znaczenia: jak propaganda wykorzystuje i normalizuje antysemityzm     2022-08-03
Nazistowscy lekarze i dzisiejsi antysemici: redefinicja etyki, żeby usprawiedliwić prześladowania Żydów     2022-07-18
Film dokumentalny “Know GMO”, nakręcany w Afryce, stawia wyzwanie panikarskiej kampanii straszenia ludzi     2015-11-07
Carl Zimmer o gatunkach i ochronie     2024-02-29
Maleńkim lisom na Wyspach Santa Barbara brakuje różnorodności genetycznej i strachu przed ludźmi     2016-05-15
Ekomodernizm i zrównoważona intensyfikacja     2015-06-17
Chemicznie zakamuflowana żaba     2015-12-12
Nie jesteśmy wszyscy neandertalczykami: tak postępuje nauka     2016-02-02
Strepsiptera – najdziwaczniejsze owady?     2015-12-22
Nigeria gotowa na spełnienie oczekiwań rolników     2022-07-08
Ogniska odry w Brooklynie w 2013 r.: Badanie kosztów antyszczepionkowej pseudonauki     2018-08-14
Atak “doktorostwa Wolfson” na rodziców chłopca, który zmarł na koklusz     2018-09-20
Naiwna promocja “integrowania” znachorstwa do medycyny     2018-01-29
Triumf Mao: Światowa Organizacja Zdrowia oficjalnie akceptuje szarlatanerię tradycyjnej chińskiej medycyny     2019-06-04
Rolnictwo biodynamiczne: podobne do antropozoficznej medycyny, ale dla farm     2018-04-06
Fabrizio Benedetti pyta: “Czy badania placebo wzmacniają pseudonaukę?”     2019-11-01
Naturopaci: potrafią uczynić nawet sól z Epsom potencjalnym zabójcą     2017-10-23
Obniżenie poprzeczki dla tradycyjnej medycyny chińskiej dla ideologii i zysku     2017-12-29
Szarlatan handlujący fałszywą nadzieją     2017-05-12
Czego może nas nauczyć była zwolenniczka antyszczepionkowców, Kelley Watson-Snyder     2019-08-30
Nanocząstki: nowy, jedyny, prawdziwy powód wszystkich chorób?     2017-03-24
Finansowanie społecznościowe terapii komórkami macierzystymi o nieudowodnionej skuteczności: wykorzystywanie hojności obcych, by płacić za szarlatanerię     2018-05-18
Antyszczepionkowcy - pielęgniarka lub lekarz nie powinni opiekować się dziećmi     2018-09-10
Wybuchy epidemii odry w Europie: zapowiedź tego, co przyjdzie do USA?     2017-07-24
Szczepionka HPV działa. Koniec kropka     2019-07-13
Akupunktura kontra nauka, wersja lingwistyczna     2017-06-01
Śmiertelność z powodu raka nadal spada wbrew twierdzeniom szarlatanów     2020-02-11
Efekt Krugera-Dunninga, antyszczepionkowcy i arogancja ignorancji     2018-08-09
Dlaczego sądy nie powinny rozstrzygać o nauce     2018-12-13
Tydzień Świadomości Homeopatii. Pomaga przypomnieć ludziom, że jest to szarlataneria!     2018-05-02
Plastry uśmierzające ból z Luminas: gdzie słowa „kwantum” i „energia” w rzeczywistości znaczą „magia”     2018-09-07
Zabobonne pojęcia u sedna przekonań antyszczepionkowych     2017-08-21
Tako rzecze antyszczepionkowa “wojowniczka mama”, Brittney Kara: jeśli szczepionki są tak wspaniałe, to dlaczego nie wspomina ich Biblia?     2018-04-26
Jak to jest, że Stanisław Burzyński nadal żeruje na zrozpaczonych pacjentach z rakiem?     2018-05-12
Helen Lawson i czarna maść: wycinanie, wypalanie i zatruwanie w sposób „naturalny”     2018-06-09
Homeopatia, wibracje i oszustwo     2018-06-12
Kolejne przypomnienie, nie ma epidemii autyzmu     2017-03-13
Akupunktura jadu pszczelego: śmiercionośne znachorstwo, które może zabić     2018-04-23
Naturopatyczna propaganda głosi normalne porady dotyczące stylu życia jako własne i dodaje szamaństwo     2018-02-14
Rzekł antyszczepionkowiec: Szczepionki powodują autyzm u psów!     2017-04-28
Dychotomiczne myślenie, niepewność i zaprzeczanie nauce     2020-01-01
Dlaczego szarlatani nie powinni nadzorować sami siebie     2019-05-08
Zły tydzień dla homeopatii jest dobrym tygodniem dla nauki     2018-03-23
Inicjatywa „Globalna Spójność”: nonsens na globalną skalę     2018-04-11
Dziennik z Mozambiku: Sybilla     2014-03-01
Dwudziestu dziewięciunaukowców publikuje artykuł w obronie merytorycznych podstaw w nauce     2023-05-01
Musi się potępić akademicki mobbing uczonego     2018-12-14
Przekonania antyoświeceniowe są „zaskakująco trwałe”     2018-05-11
Na zdrowie: izraelscy naukowcy warzą piwo na ”wskrzeszonych” drożdżach sprzed 5000 lat     2019-05-31
Ostateczna klęska teorii ewolucji     2016-02-15
Co mówi nam ruch płaskiej Ziemi     2018-05-17
Organiczne środki owadobójcze są szkodliwe dla pożytecznych owadów     2022-04-30
Wspólne pochodzenie sygnałów płodności   Cobb   2014-01-28
Uderzające podobieństwo: rewolucyjne wyniki badań nad bliźniętami   Dynesen   2018-08-27
Opera mydlana z życia łysek amerykańskich, część III   Lyon   2017-07-28
Edytowanie genów kluczem do ulepszenia podstawowych upraw w Afryce   Abugu   2021-10-01
Aktywiści anty-GMO w Afryce szerzą mity i strach, ale nie przedstawiają żadnych naukowych dowodów   Abutu   2023-08-14
Ugandyjscy studenci nalegają na powszechne stosowanie biotechnologii i uchwalenie prawa o biobezpieczeństwie   Agaba   2021-11-17
Afrykańscy naukowcy wzywają do polityki poparcia biologii syntetycznej i innych innowacji   Agaba   2021-12-02
 Syntetyczna biologia oferuje obietnicę rozwiązania globalnego problemu z plastikiem   Agaba   2021-12-13
Czy wykształceni ludzie są bardziej antysemiccy?   Albert Cheng i Ian Kingsbury   2021-04-05
Fałszywe nadzieje i niewidzialni wrogowie   Anomaly   2018-02-09
Skuteczny kontra patologiczny altruizm   Anomaly   2018-10-10
Dziwaczny rodzaj rasistowskiego patriarchatu   Arora   2020-12-31
Pierwsza spożywcza roślina GMO w Ghanie   Baffour-Awuah   2022-04-16
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
Opowieść o dwóch krzywych dzwonowych   Ben Winegard   2017-04-12
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Nie karm mózgu śmieciowym jedzeniem   Bhogal   2022-08-10
Niebezpieczne życie antropologa   Blackwell   2019-10-12
Nowe zastosowania zużytych filtrów do dializy   Blum   2018-08-07
Odwołajcie antyszczepionkową konferencję w Tel Awiwie   Blum   2019-11-15
Fałszywa pokora nie uratuje planety   Boudry   2020-01-09
Dlaczego środowiskowcy stanowią większą przeszkodę dla skutecznej polityki klimatycznej niż negacjoniści?   Boudry   2022-02-21
Ryzyko niewarte podejmowania: list otwarty do moich kolegów w świecie akademickim   Boutwell   2017-06-14
Stagnacja socjologii i jej przyczyny   Boutwell   2017-03-21
Ewolucyjne wyjaśnienie nienaukowych przekonań   Bretl   2020-01-31
Dlaczego leniwce wypróżniają się na ziemi?   Bruce Lyon   2014-02-02
Zaprzeczanie neuronauce o różnicach płci   Cahill   2019-04-05
Propaganda w wykonaniu nauczycieli akademickich   Chesler   2021-06-02
Nagonka na Izrael grasuje w stowarzyszeniach nauk ścisłych, medycyny i edukacji   Chesler   2021-06-24
Ugandyjski dziennikarz: jak informować o biotechnologii, kiedy jej krytycy rozsiewają dezinformację?   Christopher Bendana   2017-11-03
A polać wielką wodą…   Cipiur   2019-05-18
Zrozumienie nowoczesnych horrorów afrykańskich zakorzenionych w handlu niewolnikami przez Ocean Indyjski   Clarfield   2019-02-28
Ewolucyjne korzyści udawania ofiary   Clark   2021-03-11
Co byłoby, gdyby Wilkins i Franklin umieli ze sobą współpracować?   Cobb   2016-09-03
Ewolucja człowieka: zarośnięty brzeg   Cobb   2016-02-24
Google świętuje Antoniego van Leeuwenhoeka   Cobb   2016-10-31
Ogony CAT osłabiają centralny dogmat – dlaczego ma to znaczenie i dlaczego nie ma   Cobb   2015-01-08
Z okazji urodzin Maxa Delbrücka   Cobb   2016-09-22
Wesołych Świąt od Oswalda Avery’ego – ale co byłoby, gdyby zmarł wcześniej?   Cobb   2016-12-30
Kacze dzioby, Umwelt i a priori Kanta   Cobb   2019-03-04

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Małgorzata, Andrzej, Henryk