Рубрика «биология» - 30

Логика сознания. Часть 4. Секрет памяти мозга - 1 Когда с нами что-то происходит наш мозг фиксирует это, создавая воспоминания. Изменения, которые при этом происходят с мозгом, принято называть энграммами или следами памяти.

Вполне естественно, что понимание того, как выглядят следы памяти – основной вопрос изучения мозга. Без этого невозможно построить никакую биологически достоверную модель его работы. Понимание строения памяти непосредственно связано с пониманием того, как мозг кодирует информацию и как он ей оперирует. Все это, пока, — неразгаданная загадка.

Еще большую интригу в загадку памяти вносят исследования по локализации воспоминаний. Еще в первой половине двадцатого века Карл Лэшли поставил очень интересные опыты. Сначала он обучал крыс находить выход в лабиринте, а затем удалял им различные части мозга и снова запускал в тот же лабиринт. Так он пытался найти ту часть мозга, которая отвечает за память о полученном навыке. Но оказалось, что память каждый раз сохранялась, несмотря на временами значительные нарушения моторики. Крысы всегда помнили где искать выход и упорно стремились к нему.
Читать полностью »

Логика сознания. Часть 3. Голографическая память в клеточном автомате - 1 Ранее мы описали клеточный автомат, в котором могут возникать волны, имеющие хитрый внутренний узор. Мы показали, что такие волны способны распространять информацию по поверхности автомата. Оказалось, что любое место автомата может быть, как приемником, так и источником волн. Чтобы принять волну в каком-либо месте, достаточно посмотреть, какой узор получается в нем в момент прохождения волны. Если этот узор запомнить и впоследствии воспроизвести в том же месте, то от этого узора распространится волна, повторяющая на своем пути узор исходной волны.

Все это сильно напоминает радиосвязь. В любом месте земли можно принять сообщение и запомнить. Потом из любого места его можно снова запустить в эфир. При этом широковещательная трансляция подразумевает не конкретного получателя, а доступность сигнала для всех.

Автомат, который мы описываем обладает памятью. Точнее, памятью обладают все его элементы. Память элемента специфична. Единственное, что видит элемент автомата – это узор, составленный из активности своих соседей. Единственное, как элемент может отреагировать на тот или иной узор – это либо самому стать активным, либо, наоборот, выключиться. Память элемента – это набор запомненных им узоров с указанием, как на них реагировать: включаться или выключаться.
Читать полностью »

Логика сознания. Часть 2. Дендритные волны - 1 В предыдущей части мы показали, что в клеточном автомате могут возникать волны, имеющие специфический внутренний узор. Такие волны могут запускаться из любого места клеточного автомата и распространяться по всему пространству клеток автомата, перенося информацию. Соблазнительно предположить, что реальный мозг может использовать схожие принципы. Чтобы понять возможность аналогии, немного разберемся с тем, как работают нейроны реального мозга.
Читать полностью »

image В свое время на Хабре был опубликован цикл статей «Логика мышления». С тех пор прошло два года. За это время удалось сильно продвинуться вперед в понимании того, как работает мозг и получить интересные результаты моделирования. В новом цикле «Логика сознания» я опишу текущее состоянии наших исследований, ну а попутно попытаюсь рассказать о теориях и моделях интересных для тех, кто хочет разобраться в биологии естественного мозга и понять принципы построения искусственного интеллекта.

Перед началом хотелось бы сделать несколько замечаний, которые будет полезно помнить во время чтения всех последующих статей.

Ситуация, связанная с изучением мозга, особенная для науки. Во всех остальных областях естествознания есть базовые теории. Они составляют фундамент на котором строятся все последующие рассуждения. И только в нейронауке до сих пор нет ни одной теории, которая хоть как-то объясняла, как в нейронных структурах мозга протекают информационные процессы. При этом накоплен огромный объем знаний о физиологии мозга. Получены очень обнадеживающие результаты с помощью искусственных нейронных сетей. Но перекинуть мостик от одного к другому, пока, не удается. То, что известно о биологических нейронных сетях очень плохо соотносится с созданными на сегодня архитектурами искусственных нейронных сетей.

Не должна вводить в заблуждение распространенная фраза о том, что многие идеи искусственных нейронных сетей позаимствованы из исследований реального мозга. Заимствование носит слишком общий характер. По большому счету, оно заканчивается на том, что и там и там есть нейроны и между этими нейронами есть связи.
Читать полностью »

Почему нельзя доказать теорию эволюции - 1

Всем привет! У нашей команды Sci-One готово еще одно видео члена Комиссии по борьбе с лженаукой Александра Сергеева. На этот раз о том, почему теорию эволюции доказать невозможно. Видео и его расшифровка — под катом.Читать полностью »

Практиковали ли наши предки каннибализм - 1

Всем привет! Наши подписчики заинтересовались, чем трапезничали древние люди и были ли они каннибалами. Для того чтобы узнать ответы на эти вопросы, мы пригласили российского антрополога и научного редактора портала АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ Станислава Дробышевского. Видео и его расшифровка — под катом.Читать полностью »

image
Схема стохастического нейрона с фазовым переходом, IBM

Разработчики из компании IBM создали первые в мире стохастические нейроны с фазовым переходом, что сулит нам создание нейроморфического чипа, что позволит значительно ускорить вычисления и обработку информации. О попытках создать подобную технологию сообщалось еще в 2012 году, но тогда этим вопросом занималась корпорация Intel. Спустя четыре года уже разработчики из IBM смогли добиться результатов в данной области.

Чем же принципиально отличается чип из стохастических нейронов с фазовым переходом от классического кремниевого?

Фазовый переход в термодинамике — переход вещества из одной термодинамической фазы в другую при изменении внешних условий. Фактически, создание стохастического нейрона с фазовым переходом позволит создать искусственную модель такой биологической системы, как мозг.
Читать полностью »

Science: почему травмы колена зачастую не заживают? - 1
Источник

После нескольких лет жизни в горной стране Швейцарии, катании на лыжах зимой и летних походах по горам, удивительно, что мои связки и хрящи в коленном суставе всё ещё целы. Хотя для того, чтобы повредить связки или мениск вполне достаточно неаккуратно повернуться на офисном кресле или поиграть в футбол (прецеденты имеются).

В научном журнале Science опубликована статья, которая объясняет, почему травмы коленного сустава не заживают, иногда в течение всей жизни пациента. За подробностями изотопного анализа хрящевой ткани добро пожаловать под кат.
Читать полностью »

Способ захвата добычи этим животным ученые смогли объяснить только сейчас

Идеальный тихий убийца — хамелеон - 1
Вы видите на этом фото талантливого охотника? Нет? А он есть.

Хамелеоны — удивительные существа. Их зрение, строение кожи, принцип охоты — все это уникально. Выглядит хамелеон немного странно, даже смешно. Но это для человека. А в природе хамелеон — опасный убийца, тихий и точный. Правда, охотится хамелеон лишь на относительно небольших насекомых, которых он способен проглотить. Как только хамелеон видит добычу, он выбрасывает длинный и очень липкий на конце язык (о причине этой липкости поговорим ниже). Язык у хамелеона — один из самых развитых органов тела. Можно сказать, что это его шестая конечность (если считать его цепкий хвост пятой). При помощи языка хамелеон способен захватить и проглотить добычу в треть веса животного. И все это — без малейшего движения тела, работает только язык.

Как именно хамелеон захватывает жертву оставалось загадкой многие годы. Сложно понять было даже то, как животное выбрасывает свой язык с такой скоростью на такие расстояния (две длины тела за доли секунды). А то, как происходит захват жертвы и возврат в рот хамелеона — это еще более сложный вопрос. Как оказалось, причина успеха тихой охоты — в липкости языка хамелеона. Он не просто липкий, а чрезвычайно липкий.
Читать полностью »

Эту статью я написал по просьбе нескольких участников нашего уважаемого сообщества.
Надо сказать, что собственно биология здесь служит скорее фоном: в этих историях нет биологических подробностей или загадок, но не занимайся их герои биологией, истории эти никогда бы не произошли. Часть эти историй я услышал от родителей, которые вполне поездили по стране, часть от коллег, а в некоторых и сам принимал непосредственное участие. Я не стал включать сюда истории слишком известные: например, трудности семейной жизни Карла Линнея и его жены Сары-Лизы и без моих стараний легко найдутся в интернете. Разумеется, я не могу отвечать за то, что и этих историй нигде в Сети нет — более того, часть из них я сам когда-то где-то публиковал, но широкой известности они явно не получили, и сейчас мне оказалось проще написать их заново, чем вспоминать, где именно лежит какой текст.

Байки полевых биологов: пятничный пост - 1
Картинка для. Большие бакланы. Они упоминаются в последней истории. Снято на Баренцевом море, на подходах к Гремихе.

Приношу свои извинения всем, кому будет неинтересно, или чьи ожидания я не смог оправдать. В конце концов, пианист играет, как умеет.

Ну что же: начнем. Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js