Вся фигня – от мозга?! - [17]
Да и зря мы, что ли, говорили в предыдущей главе о весовых коэффициентах, о разной силе разных связей? В конце концов, связь — это просто число, на которое умножается сигнал. И никто от нас не требует, чтобы это число было постоянным. Пусть зависит и от времени, и от проходящего сигнала, и от внешних обстоятельств. Как процент годовых зависит от размера вклада. Или как КПД тепловой машины зависит от температуры холодильника.
Короткие цепочки не так интересны. А если цепочка проходит сквозь все слои неокортекса, как на рисунке 3.1? На одном конце цепочки — сигма-система, то есть всего шаг до рецепторов, до моторных и вегетативных нейронов. А от них — к восприятию и преобразованию внешнего мира. На другом конце цепочки — высшие абстракции, слова, символы, категории.
Рис. 3.1. Пример двух сквозных цепочек, соединяющих сигму систему и глубинные слои неокортекса. Нейроны, задействованные в сквозных цепочках, обозначены красным. Серые нейроны образуют достаточно длинные, но не сквозные цепочки
Сквозная цепочка связей между физическим раздражителем (объектом, человеком) и дальними слоями неокортекса соединяет реальное с психическим. Так происходит интеграция сигма- и пси-системы. В общей психологии в таком случае говорят о высших психических функциях. Их не так много: мышление, внимание, память, речь, воля, эмоции, рефлексия, восприятие. В общей психологии каждая функция рассматривается отдельно, для каждой имеется свой методологический подход. Мы же теперь знаем, что все высшие психические функции — это просто сквозные цепочки нейронных связей. Пересечения, ветвления и прочие взаимодействия разных цепочек обеспечивают интегральность и многогранность психических процессов.
Доведя наше стремление к универсальности и содержательной простоте до предела, мы можем спокойно рассматривать все сквозные цепочки как новые психические объекты. «Новые» в том смысле, что в предыдущем подходе они не фигурировали.
А цепочки, которые не осилили пересечение всех слоёв, мы просто выбросим из рассмотрения. Конечно, такие короткие связи тоже нужны мозгу, но их вклад в психосоматику ничтожно мал. Мы ведь уже договорились, что нас интересует смычка самых высших абстракций (слов, символов) и соматических процессов. Поэтому связи, ограниченные только дальними слоями неокортекса, идут мимо — там зашифрованы всякие логические операции, решение сложных уравнений, высокое искусство, философия. То же для связей в ближних слоях — они будут важны при изучении сенсомоторного интеллекта, арт-терапии, автоматизации деятельности. Совсем другое дело, когда ближнее и дальнее (сигма и пси) образуют одно целое. Например, когда мысли о высоком невозможны без расчёсывания шеи и рук до крови.
Рис. 3.2. Очистка нейронной сети от структурного шума.
а) Убраны нейроны, не являющиеся звеньями сквозных цепочек. б) Убраны все нейроны, кроме точек пересечения цепочек
Такой приём помогает здорово избавиться от структурного шума, то есть от обилия нейронов и связей. Сравните нейронную сеть до и после выделения сквозных цепочек (рис. 3.2). Остались только сквозные маршруты. Даже нейроны, бывшие звеньями в цепочках, можно стереть, оставив только развилки. Ни слоёв, ни ступенчатых функций активации, ни дендритов, ни аксонов — «пропал Иершалаим»!
Мы пока не будем давать название новым объектам, сохраним интригу (для тех, кто не читает названия глав). Да и рановато говорить об особом названии! Если всё сводится к сквозным цепочкам, то и называть новые объекты желательно сквозными цепочками, чтобы не вносить путаницу. К счастью, есть и более сложные нейронные узоры, через которые реализуются и высшие психические функции, и психосоматика.
3.2. Усложняем на кошках
Теперь пусть связей и нейронов будет больше. Вместо А — группа нейронов А>1, А>2, А>3…, вместо С — группа С>1, С>2, С>3… А вот нейрон В остаётся один-одинёшенек! И принимает сигналы ото всех нейронов группы А, суммирует и передаёт сигнал всем нейронам группы С (рис. 3.3). Не самая оптимальная структура связей. Можно ли её как-то упростить или объединить некоторые связи между собой?
Попробуем повторить подвиг с переменной связью. Скажем, что нейрон А>1 связан с каждым нейроном из группы С. Нарисуем (рис. 3.3) и лучше остановимся на этом. Потому что, если честно чертить все связи каждого нейрона из А с каждым нейроном из С, схема сети будет похожа на пьяного осьминога. Число стрелочек здесь равно числу нейронов в А умножить на число нейронов в С.
Ничего себе «упрощение»! Но согласитесь, что здесь напрашивается какое-то красивое объединение или обобщение. Раз связи от разных нейронов тянутся к одному общему узлу, то стоит заподозрить их в информационном сговоре. Например, каждая связь передаёт кусочек сведений о каком-то важном объекте. И когда кусочков достаточно, мозг распознает целостный образ и принимает необходимые меры. Нет нужды собирать все кусочки — лишь бы на входе нейрона В накопилось достаточно потенциала.
Рис. 3.3.
а) Пучок нейронов n на k, фокусирующийся на нейроне В.
б) Попытка избавиться от нейрона В, соединяя группы нейронов А и С по принципу «каждый с каждым».
