Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды - [21]
Здесь на помощь приходит стройный хор входящих данных. Большие нейроны коры головного мозга, такие как пирамидальные нейроны пятого слоя, расположенные чуть ниже нашего текущего местонахождения, бесцеремонно тянут ветви своих дендритов мимо нашего простого нейрона четвертого слоя и вплоть до потолка коры головного мозга в первом слое – эти хитрые наглецы держат туз в рукаве. Они неправильно считают [76].
Один или два импульса, приходящие друг за другом на одну дендритную ветку такого нейрона, создают по одному небольшому стандартному всплеску потенциала. Но если на нее одновременно приходит больше трех импульсов, они вызывают мощный скачок, существенно больший, чем просто сумма всплесков, вызванных каждым входным импульсом по отдельности.
Эта нелинейная сумма представляет собой внезапный скачок потенциала в той ветви дендритов, на которую попадают входящие сигналы. Достаточное количество сигналов, поступивших одновременно, открывает новые каналы в мембране нейрона и позволяет дополнительным ионам проникать в нейрон, усиливая потенциал в этом участке дендрита. И если вы скажете, что это похоже на то, как создается импульс, вы будете недалеки от истины. Этот внезапный скачок напряжения, хоть и не столь изящный, имеет ту же задачу: доносить информацию от самых дальних ветвей дендритного дерева до тела нейрона без потерь. Таким образом одновременное появление нескольких входящих сигналов вызывает супервсплеск, который устремляется по дендритному дереву к телу нейрона и вносит основной вклад в достижение критического потенциала.
Мы можем подключить подобный генератор супервсплесков к нашим моделям нейронов, чтобы узнать, насколько он влияет на вероятность возникновения исходящего импульса. Для этого мы соберем наборы входов, принимающих синхронные импульсы, на отдельных удаленных ветвях дендритного дерева. Каждое крещендо входящего хора импульсов будет создавать супервсплеск потенциала в одной ветви дерева. При такой группировке, даже если входы находятся на кончиках самых дальних ветвей, нам понадобится лишь треть входящих импульсов, по сравнению с импульсами, распределенными по дендритному дереву, чтобы создать новый импульс [77]. Сочетание местоположения и синхронности может драматически увеличить шансы возникновения импульса.
Торможение – третий ключевой игрок в трилогии о местоположении. Потому что дальше в нашей сказке могут встретиться драконы. На пути между тем местом, где наш импульс, преодолев синаптическую щель, «высадился» на дендритное дерево, и телом нейрона находится множество других входов. Многие из них тоже представляют собой возбуждающие синапсы, порождающие положительные электрические всплески. Это друзья, готовые помочь нам в дороге. Но некоторые из них являются входящими сигналами от нейронов, нейромедиатором которых служит ГАМК, и каждый из них вызывает скачок потенциала вниз. Большие негативные электрические всплески. Если такой вход между нашей «точкой высадки» и телом нейрона окажется активирован непосредственно перед тем, как потенциал от импульса должен проходить по дендриту, наш входящий сигнал будет нейтрализован, уничтожен [78]. Наш импульс исчезнет, так и не достигнув тела нейрона.
Хуже того, мы можем даже не заметить этой ловушки на пути. У синапса торможения есть режим ниндзя: тихий, невидимый, смертоносный. Дело в том, что амплитуда всплеска потенциала, создаваемого входящим сигналом, зависит и от уже накопленного электрического потенциала в той дендритной ветви, куда он «приземляется». Это особенно верно для входов, нейромедиаторами в которых является ГАМК: существует такой уровень напряжения, «реверсивный потенциал», находящийся в пределах обычного диапазона потенциала нейрона, при котором сигнал на этот вход вообще не вызовет изменения потенциала. При «реверсивном потенциале» никакие ионы не будут поступать через открытые каналы в мембране нейрона. Но нейромедиатор все еще там, присоединен к рецепторам, каналы открыты и готовы пропускать ионы. Поэтому, когда положительный всплеск потенциала возбуждения будет проходить мимо подобного синапса, он вызовет отклонение местного электрического напряжения от равновесной величины этого реверсивного потенциала, и ионы устремятся через уже открытые каналы. Так тормозящий входной сигнал, сам по себе не отражающийся в изменении местного электрического потенциала, истощит проходящий всплеск возбуждения, ионы устремятся через мембрану, и сигнал превратится в ничто. Если подумать, возможно, ниндзя – не слишком удачная метафора; лучше подходит вампир.
Все три рассмотренных фактора имеют далекоидущие последствия для наших разработок в области искусственного интеллекта (ИИ). Все нейронные сети для ИИ построены на основании одной и той же модели нейрона – очень простой, которая лишь суммирует входящие данные от других моделей нейронов. И после суммирования проверяет, больше ли их сумма, чем ноль, и если да, то отправляет эту сумму всем своим адресатам (в противном случае отправляет ноль). Самые глубочайшие из глубоких нейросетей построены из миллионов этих элементарных нейронов. Но я только что потратил больше пяти тысяч слов на то, чтобы рассказать вам, что отдельный нейрон в коре головного мозга не просто суммирует поступающие на его дендритные входы данные. То, как нейрон коры головного мозга обрабатывает входящие данные, зависит от множества факторов, которые еще и взаимодействуют друг с другом: от баланса и синхронности сигналов на его входах, от того, в какое место они поступают и как группируются, суммируются ли они линейно, каков уже накопленный электрический потенциал в тот момент, когда поступают входящие импульсы, и что находится на пути между точкой входа и телом нейрона. Современные сети искусственного интеллекта едва приблизились к тому, что может делать мозг.
Настоящий сборник является первым научным изданием сказок Перро на русском языке, предназначенным для взрослых читателей: до сих пор эти сказки издавались только в качестве детских книжек. В сборник включены не только все сказки Перро, прозаические и стихотворные, но также и некоторые наиболее известные сказки его продолжателей и последователей (д’Онуа, Леритье-де-Впллодон, Лепренс де-Бомон) как образцы французской сказочной литературы XVII–XVIII веков; во французских изданиях эти сказки нередко объединяются со сказками самого Перро. Перевод под редакцией М. Петровского. Вступительная статья и комментарии Н. П. Андреева. Иллюстрации Александра Дмитриевича Силина..
«Все сознают, что нормальная и полезная еда есть еда с аппетитом, всякая другая еда, еда по приказу, по расчету признается уже в большей или меньшей степени злом», — писал академик И. П. Павлов. Перед вами необычная книга. Главная ее особенность состоит в том, что желудок, его заболевания, а также их профилактика и лечение рассматриваются в «контексте» всего организма, в тесной связи с образом жизни и мыслями человека. Автор обращает внимание читателей на множество «мелочей», которым мы обычно не придаем никакого значения, не замечаем их влияния на состояние желудочно-кишечного тракта и здоровье в целом. Книга — не сухое повествование о болезнях, а увлекательное путешествие в мир под названием «человеческий организм». Для широкого круга читателей.
Инвалид, бомж, колясочник, трансгендер – что не так с этими словами? Почему нельзя заболеть онкологией, лишиться девственности или сделать операцию по смене пола? Эти и многие другие слова и выражения или некорректны, или просто неверны. С помощью лингвистов, активистов, психологов и профильных специалистов автор Мария Бобылёва объясняет, что такое толерантная лексика, откуда она взялась и почему именно сейчас вокруг нее столько споров. Книга стала продолжением онлайн-проекта «Мы так не говорим» портала «Такие дела».
ОТ АВТОРОВ Почти три четверти века, прошло с тех пор, как появились первые русские художественные открытки и их собиратели. В настоящей брошюре авторы поставили своей задачей дать краткие сведения о появлении и распространении открыток, характеристику различных существующих типов открыток, ознакомить с существующими способами их систематизации, хранения и экспозиции. Большое значение авторы придают своей попытке осветить возможности использования открыток в пропагандистской и агитационно-массовой работе, в качестве наглядного учебного пособия, а также роль открыток в деле воспитания художественного вкуса широких трудящихся масс.
Это уникальное устройство перевернуло наши представления об античном мире. Однако история Антикитерского механизма, названного так в честь греческого острова Антикитера, у берегов которого со дна моря были подняты его обломки, полна темных пятен. Многие десятилетия он хранился в Национальном археологическом музее Греции, не привлекая к себе особого внимания.В научном мире о его существовании знали, но даже ученые не могли поверить, что это не мистификация, и поразительный механизм, использовавшийся для расчета движения небесных тел, действительно дошел до нас из глубины веков.
Пособие призвано развить в школьниках, студентах и начинающих журналистах умение создавать красивые, яркие и точные образы, оставаясь в рамках существующего русского языка, не вульгаризируя его англицизмами, жаргонными словами и разговорной речью низкого уровня. Задача, поставленная автором, довольно амбициозна: не только научить правильной письменной речи, но пробудить вдохновение к созданию таких текстов и дальнейшему совершенствованию. Адресована студентам факультетов журналистики и филологических факультетов, а также тем, кто стремится грамотно и образно излагать свои мысли на бумаге.