Выбрать дату в календареВыбрать дату в календаре

Страницы: Пред. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 25 След.
Мозг - это просто, френология или методология?
В классическом рассмотрении нейронный импульс отождествляется с  ПД (потенциалом действия) или спайком.
Спайки – это объекты нейродинамики голых нейронных отростков, т.е. отростков, не покрытых миелином… К таковым относятся: дендриты, аксонные перехваты Ранвье и терминальное ветвление. Большая же часть аксона покрыта миелином, под которым почти отсутствуют ионные каналы, а следовательно, импульсы там имеют преимущественно иную, предположительно полевую, форму, чем и объясняется высокая скорость их распространения на миелинизированных участках. Поэтому рассматривать нейронные импульсы в аксонах лишь как распространение ПД не вполне корректно.  И к тому же, весьма распространённая википедийная концепция предлагает несколько упрощённый вариант самой спайковой динамики.
Разница потенциалов всегда будет создавать движение свободных электрических зарядов (электрические токи) и вызывать смещение связанных зарядов (поляризацию)… В нейронных отростках разница потенциалов формируется не только между наружной и внутренней сторонами мембраны, но и между любыми точками любого направления с любой стороны мембраны, т.е. динамика электрических зарядов будет происходить не только через мембрану по ионным каналам, но и в любом направлении, в частности, в продольном… Причём околомембранные токи могут присутствовать по обе стороны мембраны, взаимодействуя при этом друг с другом индукционно и через ионные каналы там, где таковые имеются.
ПД нельзя рассматривать как единую ЭДС на всём протяжении нейронного отростка - от канала к каналу ПД обновляется. Вернее было бы представлять ПД как бегущую ЭДС, меняющуюся с каждым ионным каналом (в упрощённом варианте), а в действительности же ПД изменяется ещё не только от канала к каналу...  Сальтаторность ПД – это упрощённая абстракция в спайковой динамике как для интервалов между перехватами Ранвье, так и для более коротких промежутков между ионными каналами.


Прошу прощения, я сам устаю читать длинные посты, но в коротких, как ни крути, семантическая ёмкость ограниченна.
Изменено: Геннадий Будко - 08.08.2025 08:30:46
Мозг - это просто, френология или методология?
Однако, вернёмся к нашим (надеюсь, что к нашим, а не к моим) нейродинамическим «баранам»!.. Так вот!..
Ветвлению нейронных отростков присуще уникальное свойство, состоящее в способности нейронного импульса возникать как бы из ничего и менять свои параметры как бы произвольно. Казалось бы, ничего особенного в ветвлении нейронных отростков нет – так ветвится русло реки, крона растения, водопроводная труба и пр. Но в ветвлении реки вода (объём воды в единицу времени) является руслоформирующим фактором, в нейрональном же ветвлении всё может быть наоборот: площадь мембраны определяет параметры и свойства нейронных импульсов. Представьте себе ситуацию, когда речной сток формируется не притоками, а размерами русла… Не обуславливается, а именно формируется размерами русла. В гидрологии такого не бывает, а вот в нейродинамике вполне может иметь место.
В дендритной динамике для образования максимального дендронного импульса совсем не обязательно объединение множества дендритных спайков – достаточно одного минимального постсинаптического возбуждения, которое при ветвлении и увеличении площади мембраны, изменяет не только свои количественные показатели, но и преображается качественно.
Обратная картина в терминальном ветвлении, где аксонный импульс может не редуцироваться на эквивалентные составляющие, а сократиться и упроститься структурно.
Надеюсь, что далее ещё представится возможность рассмотреть обуславливающие факторы и механизмы такой нейродинамической специфики.
Признаться, несколько удивляет и озадачивает то, что нейронное ветвление при всём при этом всё же сохраняет классические формы.
И ещё возникает вопрос – а зачем нейрональным сетям нужна такая сложная динамика?.. В классическом варианте, где решающее (и, похоже, даже единственное) значение имеет порядок соединения нейронов, такие свойства нейрональных структур как бы излишни. Но в реальности нейрональные сети вряд ли абстрагируются от законов электродинамики, причём частично.
Мозг - это просто, френология или методология?
[QUOTE]dyk пишет:
Гравитация и электромагнетизм, как утверждают физики, не «женятся» в одном пространстве. Каким-то образом мозг увязывает эти силы. По принципу дуальности, думается.[/QUOTE]

Прошу прощения за невежество, но по моему скромному мнению, связь между гравитацией и электромагнетизмом (тем более дуальная, если такова вообще имеет место) настолько недостаточно ясна, что выстраивать на этом принципе какую-то новую модель носителя сознания пока нерационально.
Похоже, что гравитация не влияет сколь-либо серьёзно на наш носитель сознания, разве что в виде падающего на голову кирпича.
Наверное, гравитация как инструмент структурирования весьма мало подходит для таких малых масштабов и масс. Другое дело электромагнетизм!..
Мозг - это просто, френология или методология?
[QUOTE]dyk пишет:
количество обрабатываемой информации пропорционально площади [/QUOTE]

Может быть и так!.. Это первое и, прошу прощения, самое простое, что приходит на ум… Но пока что мне не приходилось сталкиваться с рассмотрением какого-либо внутриаксонного или внутридендритного  параллелизма. Т.е. считается, что спайки внутри нейронных отростков распространяются с чередованием один за другим, а не одновременно или хотя бы синхронизовано. Хотя в принципе такой параллелизм в нейродинамике вполне возможен!.. Под влиянием каких-либо внутренних (скажем структурных) факторов или внешних (к примеру полевых) вполне может произойти разделение нейронного импульса на несколько новых… Причём, каждый из новичков по своим энергетическим и другим параметрам может превосходить начальный импульс. Закон Ома и законы сохранения при этом нисколько не нарушаются. При распространении ПД (спайка) от ионного канала к каналу передаётся главным образом не энергия импульса, а команда на открытие-закрытие ионных каналов…
Потенциальная же энергия, обусловленная концентрацией ионов в примембранных областях, не есть величина постоянная, как непостоянна и удельная площадь мембраны, приходящаяся на единицу длины отростка.
Таким образом, дифференциация спайка может происходить не только там, где присутствует деление нейронных отростков на рукава (в области аксонной терминали), но и в дендритных соединяющихся ветвлениях… Хотя на первый взгляд кажется, что в дендритных ветвлениях спайки суммируются, а в терминальных ветвлениях делятся.
Думается, спайковая нейродинамика вполне может быть переменно-параллельной, что весьма усложняет привычную классическую картину.  
Для ПП и ПД определять удельные значения не вполне корректно, поскольку на эти показатели влияют многие переменные факторы, как то: градиенты и динамика градиентов концентрации межклеточных компонентов; наличие, меняющиеся параметры и свойства миелиновых оболочек; всевозможные полевые факторы и другое.
Любая динамика, коль она существует, может чем-то хотя бы частично детектироваться… Если же нейрональным сетям удаётся абстрагироваться от какой-то реально существующей информации в виде нейродинамических объектов, мы могли бы попытаться модифицировать мозг и расширить его возможности, предварительно изучив, конечно, механизмы абстрагирования нейрональных сетей.
Изменено: Геннадий Будко - 20.07.2025 09:22:50
Мозг - это просто, френология или методология?
Биологию ветвлением не удивишь!.. Но какова функциональная значимость ветвления нейронных отростков?..
Изменение толщины отростков нейрона при ветвлении указывает на разделение и суммирование какой-то из характеристик нейродинамики… Вопрос в том, какой именно?!
Изменение толщины нервных отростков при ветвлении может указывать на то, что спайки распространяются не в классическом упрощении, а комплексно.
Есть ли функциональное сходство нейронального ветвления с ветвлением как базовой конструкцией программирования?..
Как функционально связано ветвление и локальный параллелизм у нейронов?..
Мозг - это просто, френология или методология?
Ещё замечание по поводу сравнительного изображения нейронов в статье: https://www.nkj.ru/news/42469/
Можно заметить, что аксоны человеческого мозга значительно длиннее, чем аксоны аналогичных нейронов у животных. При равных всех прочих условиях время прохождения спайка по аксону тем меньше, чем короче длина отростка и наоборот. У хорька самые короткие аксоны и самая быстрая реакция – у человека самые длинные аксоны и самые содержательные мысли… И как сообщает нам данная статья, у человека аномально низкая в среднем плотность ионных каналов. Авторы предполагают, что причиной такого антропного отклонения является рациональное использование энергетических ресурсов. Но, если учитывать наличие поперечных индукционных связей между аксонами, становится очевидным, что немаловажную роль в такой антропной модели играет возможность синхронизации и координации импульсов в параллельных аксонах. Кстати, координационные свойства аксонов тоже подвержены динамике.
Мозг - это просто, френология или методология?
[QUOTE]dyk пишет:
Лучше не лезть в душу.[/QUOTE]

Лезть в душу, действительно, бестактно, но не замечать её - тоже неделикатно. Да и речь пока идёт не о душевмешательстве, а по сути, о нейродинамике.
Вот любопытное изображение в одной из интересных статей в нашем журнале: https://www.nkj.ru/news/42469/
Обращает на себя внимание толщина аксонов… Если верить изображению, у человека самые тонкие нейронные отростки (по крайней мере, у пирамидальных нейронов коры полушарий головного мозга). Чем тоньше проводник, тем меньше его упругость, тем легче он прогибается под действием сил Лоренца, тем чувствительнее  этот проводник к индукционному влиянию и детектированию полевой динамики. Но упругость нейропроводников зависит не только от их толщины!..  Упругость нейроотростков зависит и от расположения в них нейрофибрилл. И поскольку нейрофибриллы – структуры поляризованные, то всевозможные поля влияют на их ориентацию а, следовательно, на жёсткость нейронных отростков и на их индуктивность.
Аксонная упругость ещё может зависеть от глиальных клеток… И толщина, и форма, и содержание миелиновых оболочек не могут не влиять на вибрации аксонов!.. Особенно эффективны, в этом плане, должны быть олигодендроциты со своими связующими волокнами.
И все эти индукционные нюансы являются составной частью общего и более сложного механизма памяти (и не только памяти).
Механизмы памяти (как и функциональные системы других объектов сознания) не сводятся только к формированию синаптически связанных нейронных цепей для спайков. Синапсы и спайки – слишком упрощённый вариант нейродинамики.
Мозг - это просто, френология или методология?
[QUOTE]dyk пишет:
Дозой "гомеопатии" можно легко получить изменённое состояние сознания, а вот воздействием электромагнитных полей такое возможно исключительно в фантастических романах.[/QUOTE]

В любой поликлинике найдётся набор электропроцедур с воздействием электромагнитного поля на мозг.
Если хорошенько стукнуть по голове, наверняка потеряешь сознание… Из чего складывается впечатление, что сознание и мозг как-то связаны между собой. Логично ожидать, что воздействуя со знанием дела на мозг (в том числе и полем), можно влиять и на сознание… Нужно только ключики подобрать к нейродинамике. А пока эти электропроцедуры для мозга и сознания – всё равно, что кувалда для смартфона.
Чтобы воздействовать полем на сознание, надо бы выяснить, чем сознание обусловлено!.. Подходящей в этом плане представляется эмерджентная концепция сознания, где свойство сознания объясняется эмерджентным соединением многих функций мозга, т.е. сложной комплементарной нейродинамикой.
Чтобы не возникало путаницы с термином «сознание», надо бы уточнять, когда имеется в виду сознание как состояние бодрствования, как совокупность когнитивных свойств и навыков, а когда – как информационное содержание, смысловая значимость нейрональных функций. Закачать, к примеру, что-то в память транскраниальным не инвазивным  воздействием на мозг электромагнитными полями – задача пока что не тривиальная… А нарушение нейрональных функций, вызываемое тем же образом, явление довольно обыденное – магнитные бури.
Изменено: Геннадий Будко - 12.06.2025 11:04:32
Мозг - это просто, френология или методология?
[QUOTE]dyk пишет:
Всё-таки сознание есть форма организации материи. [/QUOTE]

А что, если сознание – это новое эмерджентное свойство электродинамических нелинейных объектов?.. Да простит такое невежество наука, но ведь в природе нигде более такой эффект не обнаружен.
Вообще-то, мозг и сознание – это головоломка больше для физиков, нежели для лириков и философов.
Мозг - это просто, френология или методология?
И всё же, думается, что пытаться эмулировать сознание лучше без структурного подражания нейронам и нейрональным сетям, иначе получается не эмуляция и даже не имитация, а нечто похожее на симуляцию. Не будь представление о нейродинамике столь поверхностным, результат подражания нейрональным сетям мог бы оказаться другим. Спайки и синапсы – это общепринятая, но весьма упрощённая картина действительности.
Распространение ПД (спайковая динамика) происходит посредством перемещения ионов, т.е. образования электрических токов, вокруг которых непременно появляются магнитные поля с известными индукционными явлениями. Взаиморасположение участков мозга и их формы тоже указывают на существование нейрональных индукционных связей. На это же указывает присущее структуре мозга параллельное расположение аксонов и послойная их упорядоченность.  Нейрональные электрические цепи имеют весьма-весьма сложную нелинейную структуру и параметры. Тем более, не линейны будут нейрональные сети, т.е. цепи, обременённые различными индукционными явлениями и связями. Хорошо бы поговорить о нейродинамике более подробно и аргументировано.
Изменено: Геннадий Будко - 08.06.2025 20:51:03
Страницы: Пред. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 25 След.
Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie и рекомендательные технологии. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie и рекомендательных технологий на вашем устройстве. Подробнее