Хаос может стоять за способностью мозга вычислять вероятности, согласно новому анализу двух нейробиологов из RIKEN. Исследование опубликовано в Трудах Национальной академии наук .
Наше восприятие формируется мультисенсорными входами. Например, мозг обрабатывает образы и звуки, чтобы сгенерировать ряд возможных местоположений объекта и оценить неопределенность, связанную с каждым вариантом. Но как именно мозг оценивает эти возможности, остается загадкой.
Таро Тоёидзуми из Центра науки о мозге RIKEN (CBS) считает, что ответ может заключаться в наблюдении, что электрические сигналы в коре головного мозга всегда гудят — даже когда нет сенсорного входа . Записи таких сигналов показывают, что даже при просмотре пустого экрана без звука нейроны в коре головного мозга спонтанно колеблются, говорит он.
Некоторые эксперименты показывают, что эта спонтанная активность соответствует размышлениям мозга над воображаемыми возможными сценариями — возможно, на основе сенсорных сигналов, которые мозг получал в прошлом.
Тоёидзуми вместе с коллегой из CBS Ю Тэрада хотели исследовать гипотезу о том, что эта деятельность следует хаотической динамике, когда незначительное изменение начальных условий может привести к совершенно разным результатам.
Теория хаоса , часто используемая при моделировании климата , иллюстрируется эффектом бабочки , когда взмах крыльев насекомого, например, в Швейцарии, в конечном итоге может вызвать тайфун в Японии.
«Были наблюдения, предполагающие эффект бабочки в мозге», — говорит Тоёидзуми. «Это было замечено при возмущении одного нейрона и наблюдении за тем, как быстро влияние распространяется на популяцию нейронов. Но это все еще остается предметом споров».
Идея пары заключается в том, что хаотическая динамика в мозге порождает нейронные флуктуации, которые позволяют проводить вероятностные вычисления. «Это кажется нелогичным, потому что можно предположить, что хаотическое мышление приведет к совершенно разным ответам», — говорит Тоёидзуми. «Люди ассоциируют хаос с вычислительными ошибками, которых хочется избежать».
Пара передала вычислительной нейронной сети, управляемой хаотической динамикой, сенсорные данные о местоположении объекта.
«Один нейрон будет активироваться для объекта, находящегося на севере, другой для того, чтобы он находился на северо-востоке, и так далее», — говорит Тоёидзуми. В любой момент из-за хаоса активирующий нейрон может меняться нерегулярно. Но при усреднении по времени частота активизации нейронов сопоставляется с правильной вероятностью местоположения объекта.
«В нашей модели окончательное вероятностное распределение является надежным и дает почти оптимальные результаты, несмотря на хаос», — говорит Тоёидзуми.
Следующая цель Тоёидзуми — исследовать креативность. «Сегодняшний ИИ очень хорош, но он не взрывает нам мозг», — говорит он. «Я хочу понять, какие колебания генерируют креативные идеи ».
Спасибо за интересную статью! Я всегда думала, что хаос — это что-то негативное, но оказывается, он может быть полезен для нашего мышления.
Это действительно вдохновляет! У меня есть опыт работы в сфере аналитики, и я часто сталкиваюсь с неопределенностью. Теперь понимаю, как мой мозг может адаптироваться к этим условиям.
Вопрос: как вы думаете, могут ли эти открытия быть применимы в обучении и развитии? Или это скорее теоретическая концепция?
Очень рад видеть, что исследование мозга продолжает развиваться. Это помогает понять, как мы принимаем решения в повседневной жизни.
Благодарю за информацию! Удивительно, как наше восприятие может влиять на принятие решений.
Насчет хаоса в мозге. Интересно, не может ли это быть причиной некоторых психических расстройств?
Я всегда интересовалась нейробиологией, и эта статья подтверждает, что наш мозг — это невероятный инструмент.
Прекрасно, что ученые продолжают исследовать такую сложную тему. У меня возник вопрос: как они проводили свои эксперименты?
Читая статью, я вспомнила, что у меня есть опыт, когда хаос в жизни подталкивал меня к новым возможностям. Интересно, как это связано с работой мозга.
Мне кажется, что нам нужно больше исследовать темы связи между хаосом и креативностью. Это может быть ключом к новым идеям!
Спасибо за статью! Я задаю вопрос: как можно развивать эту хаотичную динамику в нашем мышлении для более эффективного принятия решений?
Интересно, как хаос может быть основой для принятия решений. Это заставляет задуматься о том, как мы смотрим на неудачи.
Очень интересная теория! Я думаю, что это открытие может изменить подход к обучению и воспитанию детей.
Хаос в мозге — это, конечно, интересно, но как это влияет на наше эмоциональное состояние?
Спасибо за увлекательную статью! Я всегда искала объяснение, почему иногда интуитивные решения оказываются правильнее логических.
У меня вопрос: какие практические советы вы могли бы дать, чтобы лучше использовать хаотическое мышление в повседневной жизни?