Можно ли смоделировать мозг как упрощенное взаимодействие различных состояний и их триггеров?

Меня давно интересует понятие «состояния души», влияющие на восприятие внешнего мира и взгляды на прошлое, настоящее и будущее. Их можно представить как «цветные линзы», через которые воспринимается мир. Каждое состояние имеет определенный триггер. Некоторые примеры состояний:

  • Тревога - мир - ужасное место, полное опасностей
  • Сексуальное возбуждение — мозг больше замечает сексуальные стимулы и снижает торможение.
  • Творческое вдохновение - идеи летят, и есть стремление творить

Сегодня я прочитал об эксперименте по воссозданию части мозга крысы на суперкомпьютере . Следующая цитата бросилась мне в глаза как довольно важная:

Исследователи написали, что медленные синхронные волны нейронной активности, которые были обнаружены в мозге во время сна, были «запущены» во время моделирования, предполагая, что нейронные цепи могут иметь уникальную способность переключаться в различные «режимы», которые может объяснить критическое поведение.

«Аналогией может быть компьютерный процессор, который можно перенастроить, чтобы сосредоточиться на определенных задачах. Эксперименты предполагают существование спектра состояний , поэтому возникают новые типы вопросов, например: «Что, если вы застряли в неправильном состоянии?» — сказал Маркрам.

Я читал, что проект критикуют из-за его сложности, похоже, что они работают снизу вверх, что заставляет меня спросить:

Существуют ли проекты, которые пытаются моделировать мозг от более высоких уровней абстракции (дискретные состояния и их триггеры) до более подробной информации?

Если использовать аналогию с компьютером - вместо того, чтобы писать очень низкоуровневый двоичный код, я могу взять высокоуровневую библиотеку программирования и работать с ней. Есть ли исследования в этом направлении?

Это изображение является примером конечного автомата — система моделируется с точки зрения дискретных состояний и их взаимодействий. Автор не занимается взаимодействием отдельных нейронов, а рассматривает состояния более высокого уровня:

введите описание изображения здесь

Да, у вас есть психоанализ, юнгианская аналитическая теория, теория личных конструктов и т. д. Проблема в том, что, по моему мнению, они никогда не смогут сравниться с биологией в одном направлении, а в другом большая часть этого моделирования будет зависеть от памяти и не поддается проверке, потому что исследования памяти пока не принесли нам плодов. ;)
Я искал эти концепции, они психологические, очень широкие и статичные (например, типы личности). Состояния, о которых я надеюсь получить больше информации, носят более биологический характер и более дискретны. Они оказывают влияние на познание и психологию, но они преходящи.
Вы видели модели эмоций и личности Плутчика?
Я несколько раз читал заголовок и тело вашего вопроса и действительно не уверен, что вам нужно. «Может ли мозг [и я должен предположить, что вы имеете в виду весь человеческий мозг] смоделирован как упрощенное» что- либо кажется мне противоречивым. Я предполагаю, что у вас в голове бесполезная аналогия (языки программирования более высокого уровня «каким-то образом» сопоставляются с психическими функциями более высокого уровня), что делает этот вопрос граничащим с неразборчивым, почти как вопрос «может ли быть круглый куб?». Тем не менее, я думаю, что могут быть способы пересмотреть вопрос, чтобы получить ответы, которые вы найдете интересными.
Я добавил изображение, чтобы лучше проиллюстрировать вопрос. Используя языки программирования более высокого уровня, можно создавать «машины состояний» для выполнения определенных функций. Меня интересует, можно ли изучать мозг как продукт состояний, взаимодействующих наподобие конечного автомата.

Ответы (2)

Мой ответ, вероятно, представляет собой странную мешанину из иногда плохо объясненных вещей, но, надеюсь, он достаточно последователен: P

На протяжении многих десятилетий в психологии у нас было механистическое представление о мозге как стимул-организм-реакция. То есть стимул запускает внутренний психологический процесс, который вызывает некоторую поведенческую реакцию. Одним из основных ограничений такого мышления является то, что оно предполагает, что разум находится в покое, пока он не будет стимулирован чем-то в окружающей среде (даже если мы добавим к нему рекурсивный компонент). Однако это в корне неверно.

Вместо этого мозг является предсказательным органом (например, Clark, 2013 ). Он загружен предварительными знаниями о прошлом опыте, которые постоянно используются для предсказания поступающей сенсорной информации. Если есть несоответствие между поступающей информацией и прошлым опытом (т. е. ошибка предсказания), то наши знания обновляются. Это наиболее четко видно в литературе по зрению, которая показывает, как нисходящие ожидания и предшествующие знания сильно искажают раннюю зрительную активность даже в отсутствие визуального стимула ( Summerfield & de Lange, 2014 ). Модель триггерного состояния не могла легко объяснить это.

Более того, разделение мозга на ментальные состояния может на самом деле не отражать, как функционирует мозг. Например, мозг не очень точен в отношении тех различий, которые мы проводим между познанием и эмоциями (например, Barrett, 2009 ; Pessoa, 2008 ). И не только это, такие состояния более высокого порядка, как тревога и сексуальное возбуждение, могут быть представлены в мозгу по-разному. Действительно, в мозгу или теле нет специального механизма для создания таких состояний, как тревога или творческое вдохновение (например, Wager et al., 2015 ). Это всего лишь концепции для организации и передачи нашего опыта. И даже тогда наш мозг может на самом деле не «иметь» понятий (см . работу Лоуренса Барсалу, но см. такжеBlouw, Solodkin, Thagard, & Eliasmith, 2015 ), хотя он может иметь концептуальную систему, которая позволяет нам концептуализировать (например, Barsalou, 2005 ).

Так что я полагаю, что имею в виду, что функция мозга нелинейна, динамична в пространстве и времени и не соответствует общепринятым психологическим категориям. Таким образом, вероятно, было бы трудно понять мозг, пытаясь свести линейные отношения триггерных состояний к уровню сетей, регионов и клеток. Впрочем, может быть (наверное) у кого-то есть более информированный, более взвешенный ответ, чем у меня! :)

Отличный ответ (+1). Просто добавим, что тот факт, что народная психология не отображает точно потенциальные неврологические состояния, не означает, что неврологические состояния не могут быть полезными конструкциями. Таким образом, возможно существование подхода «сверху вниз» — например, интегрированная теория информации (IIT), сеть режима по умолчанию (DMN) и т. д. Однако подход «сверху вниз», безусловно, усложняется отсутствием какой-либо полезной народной психологии. конструкции для обозначения и описания неврологических состояний на когнитивном уровне.

Я согласен с предыдущим ответом / комментариями о том, что поиск упрощенной абстрактной модели мозга, когда он настолько сложен, вероятно, требует слишком многого. Нам нужно было бы знать намного больше о «состояниях», о которых вы говорите, чтобы смоделировать их, и на самом деле набор «триггеров» и т. Д. Будет слишком длинным.

Однако, учитывая ваш интерес и аналогию с вычислительной техникой, вам может быть интересно прочитать об архитектуре когнитивного моделирования, которая пытается смоделировать некоторые задачи/поведение/процессы на абстрактном, но понятном уровне. Одним из самых известных является ACT-R .

Можно ли смоделировать мозг как упрощенное взаимодействие различных состояний и их триггеров?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v