evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Category:

Химические синапсы – ячейки оперативной памяти



Любопытная концепция оперативной памяти:

Всем известно, что головной мозг состоит из огромного количества нейронов, на каждый из которых поступает большое количество входных сигналов через дендриты и тоже большое количество выходит выходных сигналов через аксон. Один нейрон может иметь связи со многими (до 20 тысяч) другими нейронами. И все это к тому же переплетено как клубок проводов. Конечно, так просто разобраться и понять принцип работы такой сложной конструкции очень сложно.
Первое, что пришло на ум биологам так это теория нейронных сетей. Когда все нейроны работают одновременно и на часть из них поступают входные сигналы, а на других появляются результаты.


Дополнительная информация: Как нейроны общаются друг с другом.


В данной концепции работы мозга используется предположение о том, что головной мозг содержит небольшие структуры, состоящие из нескольких нейронов, работающие как единое целое, называемые далее узлами. И процесс мышления, происходит путем последовательного прохождения от одного узла к другому. В каждом узле происходит обработка сигналов, она может быть как простой, так и сложной. По результатам обработки в узле происходит переход по необходимой связи к следующему узлу и т.д.
Под сложной обработкой, подразумевается обработка на основе опыта и выбора наилучшего варианта из нескольких возможных и отсеивание вариантов неприемлемых по разным причинам.



Нейроны коры головного мозга структурированы в виде колонок. Названные по имени первооткрывателя – колонки Маунткасла. Каждая такая колонка состоит примерно из 80-120 нейронов и образует модуль коры головного мозга. Таких модулей у нас примерно чуть меньше миллиарда.
Только на основе функциональности этих модулей можно объяснить работу мозга.

Для передачи сигнала от одного нейрона к другому используются синапсы. Причем, эти синапсы бывают трех видов: химические, электрические и смешанные.
В химических синапсах для передачи сигнала от одного нейрона к другому один нейрон выделяет специальное вещество - нейромедиаторы в пространство между нейронами и при помощи этого вещества происходит передача сигнала межу нейронами.
В электрических синапсах передача сигнала между нейронами происходит непосредственно без участия химических веществ, так как щель в синапсе намного уже.
В смешанных и так и так.

Электрические синапсы преобладают в примитивных биологических существах. И чем более высокоорганизованное животное, в том числе и человек, то подавляющее большинство синапсов являются химическими. При этом химические синапсы, являясь вроде бы «новшеством» природы, обладают и рядом сомнительных характеристик. Они работают на порядок медленнее и подвержены химической утомляемости (т.е заканчивается нейромедиатор при интенсивном использовании).



Почему природа придумала для высокоорганизованных организмов такой механизм, который работает хуже прежнего?

Может у химического синапса совершенно другая функция, не просто передать сигнал от одного нейрона к другому, а создать связь, которая будет существовать некоторое время, пока не рассосутся выделившиеся нейромедиаторы.
В компьютере информация хранится в виде заряда и периодически приходится этот заряд обновлять. В мозге человека информация запоминается в виде выделившихся нейромедиаторов, которые тоже приходится периодически снова выделять, что бы что-то долго удерживать в памяти.
Природа не зря добавила этот новый механизм в нервную систему высокоорганизованных животных. И их количество прямо пропорционально умственной способности животных. Теперь становится понятно, почему некоторые химические вещества, влияющие на работу химических синапсов, так же сильно влияют на умственную деятельность. Если организм не может в достаточном количестве производить и выделять нейромедиаторы (а они могут и заканчиваться) при работе химических синапсов, то ни о какой сосредоточенной умственной деятельности не может быть и речи.

Вот почему чашка кофе помогает нам собраться. Кофеин стимулирует выброс нейромедиаторов, которые дольше поддерживают связи между нейронами, пока мы со всех сторон обдумываем некоторую задачу. Удерживая в поле внимания больше параметров. И на оборот, при недостатке нейромедиаторов, мы не становимся глупее, мы все понимаем, значит сигналы проходят между нейронами, но все тут же расплывается. В поле внимания остается не полная картина и мы не можем принять оптимальное решение.

В данной концепции, ячейкой оперативной памяти является переход межу нейронами, а именно химические синапсы, которые обеспечивают на некоторое время хранение информации.
Кроме того оперативная память может быть многоступенчатой. Т.е. чтобы установить некоторую связь между некоторыми ячейками памяти используется не один переход между нейронами, а несколько.
На срезе кора головного мозга имеет послойную структуру, похоже что некоторые слои просто выполняют функцию транзитных соединений. Наружные слои коры выполняют роль ячеек памяти, а более глубокие слои транзитные. И если необходимо установить соединение с ячейкой находящейся поблизости, то используется только следующий слой после наружного. А если необходимо соединиться с ячейкой, находящейся далеко, то приходится задействовать и более глубокие слои коры.



Мы описали работу оперативной памяти человека. Работа долговременной памяти соответствует стандартной теории – это установление новых или разрушение не нужных связей между нейронами, но это происходит не так быстро и часто как предполагалось. На протяжении нескольких дней и недель новая информация хранится в оперативной памяти, постепенно очищаясь от неважной информации. И только очень небольшая часть входного потока в конечном итоге перейдет в постоянную память.

Если Вы попытаетесь как-то зафиксировать этапы вашего мышления при принятии решения, то вы сумеете почувствовать, как на разных этапах у вас всплывают возможные варианты решения, потом идет оценка каждого на предмет возможности, безопасности и цены и потом выбор наилучшего варианта по критерию цена-качество. Так что Ваш мозг это не нейронная сеть, а структурированная система узлов, хранение информации между которыми происходит перемещение при помощи связей между ними. И для того чтобы найти необходимую нам информацию, необходимо последовательно пройти от узла к узлу по определенным связям.


/Источник №1//Источник №2/



СОЗНАНИЕ и ПАМЯТЬ.
Изменение памяти.
Где проживает память.
Формирование эпизодической памяти.
Память записывается на «низких частотах»
Из жизни воспоминаний.




Tags: Картина мира, Сознание
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Гениальные читатели

    Не помню кто из современных философов на вопрос журналиста "куда делись гениальные писатели" ответил, что может быть никуда они и не делись,…

  • Кто же мыслит?

    ...Мыслит не индивид, он лишь "подключается" к мышлению. ...что это значит – мышление без носителя? Носителем мышления всегда был Бог, в…

  • Пространство культуры

    Любая культура существует в своем пространстве и времени, притом, пространство и время культуры имеют теснейшую связь с переживаниями человека.…

promo evan_gcrm march 28, 2018 19:35 86
Buy for 30 tokens
Основополагающим элементом, основным двигателем всей жизни, является репликатор. Скопированная информация - это и есть «репликатор». На Земле первый репликатор довольно бесспорный - это гены, или информация, закодированная в молекулах ДНК. Точнее это первый репликатор, о котором мы знаем.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 5 comments