Richard Dawkins. Unweaving the Rainbow / Ричард Докинз. Расплетая радугу: 11 REWEAVING THE WORLD / ЗАНОВО СПЛЕТАЯ МИР
| Английский оригинал | Перевод на русский | |
|---|---|---|
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям. |
Температуры в мире чаще всего остаются постоянными в течение долгих периодов времени. cosinus 07.02.12 в 15:28 |
+1 |
|
Сигнализировать "горячо, горячо, все еще горячо...", cosinus 07.02.12 в 15:36 |
||
|
с постоянно высокой частотой пулеметных импульсов, расточительно; лучше сказать: "Вдруг стало горячо" (теперь вы можете полагать, что остается постоянно горячо до следующего уведомления). cosinus 07.02.12 в 15:37 |
||
|
И с нашему удоволетворению, это то, чем главным образом этим занимаются нервные клетки, сигнализируя не только о температуре, но и почти обо всем в мире. cosinus 07.02.12 в 15:39 |
||
|
Большинство нервных клеток настроено сигнализировать об изменениях в мире. cosinus 07.02.12 в 15:43 |
||
|
Если труба играет длинную, непрерывную ноту, обычная нервная клетка сообщает мозгу об этом, демонстрируя следующую картину импульсов. Перед началом звучания трубы частота срабатываний низка; сразу после начала звучания трубы частота возбуждений высокая; по мере того, как труба продолжает играть ноту, частота срабатываний угасает до редкого бормотания; в момент, когда труба перестает звучать, частота срабатываний повышается, затем спадая снова до сонного бормотания. cosinus 07.02.12 в 16:00 |
||
|
Или может быть один класс нервных клеток, которые срабатывают только тогда, когда звуки начинаются, и другого класса клеток, которые срабатывают только тогда, когда звуки замолкают. cosinus 07.02.12 в 16:04 |
||
|
Подобное использование избыточности - отсеивающее монотонность в мире - происходит в клетках, сообщающих мозгу об изменениях в освещенности, температуре, давлении. cosinus 07.02.12 в 16:09 |
||
|
Обо всем в мире сигнализируется как об изменениях, и в этом - главная экономия. cosinus 07.02.12 в 16:12 |
||
|
Но нам с вами, не кажется, чтобы мы слышали, как труба замолкает. cosinus 07.02.12 в 16:13 |
||
|
Нам кажется, что труба, продолжает играть с той же громкостью, а затем резко останавливается. cosinus 07.02.12 в 16:14 |
||
|
Да, конечно. cosinus 07.02.12 в 16:15 |
||
|
Это то, на что вы настроены, потому что кодирующая система изобретательна. cosinus 07.02.12 в 16:16 |
||
|
Она не отбрасывает информацию, она только отбрасывает избыточность. cosinus 07.02.12 в 16:17 |
||
|
Мозгу сообщается только об изменениях, и он тогда имеет возможность восстанавливать остальное. cosinus 07.02.12 в 16:18 |
||
|
Барлоу это так не формулировал, но мы могли бы сказать, что мозг реконструирует виртуальный звук, используя сообщения, доставляемые нервами, исходящими из ушей. cosinus 07.02.12 в 16:23 |
||
|
Реконструированный виртуальный звук полон и не урезан, даже при том, что сами сообщения экономно уменьшены до информации об изменениях. cosinus 07.02.12 в 16:26 |
||
|
Система работает, потому что состояние мира в данное время не очень отличается от предшествующей секунды. cosinus 07.02.12 в 16:30 |
||
|
Только если бы мир изменялся непредсказуемо, произвольно и часто, для органов восприятия было бы экономично сигнализировать о непрерывном состоянии мира. cosinus 07.02.12 в 16:33 |
||
|
Пока же, органы восприятия настроены так, чтобы сигнализировать, экономно, об отсутствии непрерывности в мире; и мозг, правильно предполагая, что мир не изменяется непредсказуемо и произвольно, использует эту информацию, чтобы строить внутренний виртуальный мир, в котором непрерывность восстановлена. cosinus 07.02.12 в 16:38 |
||
|
Мир представляет аналогичного рода избыточность в пространстве, и нервная система пользуется соответствующим трюком. cosinus 07.02.12 в 16:42 |
||
|
Органы чувств сообщают мозгу о границах, а мозг заполняет их скучными частицами между ними. cosinus 09.02.12 в 07:47 |
||
|
Предположим, вы смотрите на черный прямоугольник на белом фоне. cosinus 09.02.12 в 07:47 |
||
|
Вся картина спроецирована на вашей сетчатке - вы можете представить себе сетчатку как экран, покрытый плотным слоем крошечных фотоэлементов, палочек и колбочек. cosinus 09.02.12 в 07:49 |
||
|
Теоретически каждый фотоэлемент мог бы сообщить к мозгу о точном состоянии падающего на него света. cosinus 09.02.12 в 07:52 |
||
|
Но картина, на которую мы смотрим, потрясающе избыточна. cosinus 09.02.12 в 07:53 |
||
|
Клетки, регистрирующие черный, вполне вероятно, будут окружены другими клетками, регистрирующими черный. cosinus 09.02.12 в 07:57 |
||
|
Клетки, регистрирующие белый, почти все окружены другими клетками, сигнализирующими о белом. cosinus 09.02.12 в 07:59 |
||
|
Важные исключения представляют собой клетки на границах. cosinus 09.02.12 в 08:00 |
||
|
Клетки на белой стороне границы сигнализируют о белом, и так же делают их соседи, расположенные далее в белой области. cosinus 09.02.12 в 08:03 |
||
|
Но их соседи с другой стороны находятся в черной области. cosinus 09.02.12 в 08:03 |
||
|
Мозг может теоретически восстановить всю картину, если возбуждены лишь клетки сетчатки на границе. cosinus 09.02.12 в 08:05 |
||
|
Если бы этого можно было достичь, была бы огромная экономия нервных импульсов. cosinus 09.02.12 в 08:10 |
||
|
Еще раз, избыточность удаляется, и проходит только информация. cosinus 09.02.12 в 08:11 |
||
|
На практике экономия достигается изящным механизмом, известным как "латеральное торможение". cosinus 09.02.12 в 08:14 |
||
|
Вот упрощенная версия этого принципа, использущая нашу аналогию с экраном из фотоэлементов. cosinus 09.02.12 в 08:15 |
||
|
Каждый фотоэлемент соединен длинным проводом с центральным компьютером (мозгом), а также короткими проводами со своими непосредственными соседями по экрану. cosinus 09.02.12 в 08:21 |
||
|
Короткие соединения с соседями тормозят их, то есть, понижают их частоту срабатываний. cosinus 09.02.12 в 08:24 |
||
|
Нетрудно понять, что максимальная частота срабатывания поступит только от клеток, которые лежат по краям, поскольку их тормозят только с одной стороны. cosinus 09.02.12 в 08:51 |
||
|
Латеральное торможение подобного рода распространено среди низкоуровневых элементов глаз позвоночных и беспозвоночных. cosinus 09.02.12 в 08:56 |
||
|
Еще раз, можно сказать, что мозг конструирует виртуальный мир, который более полон, чем картина, переданная ему чувствами. cosinus 09.02.12 в 08:59 |
||
|
Информация, которой чувства снабжают мозг, является главным образом информацией о границах. cosinus 09.02.12 в 09:01 |
||
|
Но модель в мозге может реконструировать части между границами. cosinus 09.02.12 в 09:04 |
||
|
Как и в случае с разрывами во времени, экономия достигается устранением - а позже реконструкцией в мозге - избыточности. cosinus 09.02.12 в 09:08 |
||
|
Эта экономия возможна только потому, что в мире существуют однородные участки. cosinus 09.02.12 в 09:08 |
||
|
Если бы цвета и оттенки в мире были беспорядочно рассеяны вокруг, экономное восстановление было бы невозможно. cosinus 09.02.12 в 09:11 |
||
|
Другой вид избыточности вызван фактом, что многие линии в реальном мире являются прямыми или плавно, и поэтому предсказуемо (или математически реконструируемо), изогнутыми. cosinus 09.02.12 в 09:14 |
||
|
Если концы линии определены, середина может быть дорисована, используя простое правило, которое мозг уже "знает". cosinus 09.02.12 в 09:18 |
||
|
Среди нервных клеток, которые были обнаружены в мозгу млекопитающих, есть так называемые "детекторы линий", нейроны, возбуждающиеся всякий раз, когда прямая линия, проведенная в определенном направлении, попадает на определенное место в сетчатке, так называемое "поле сетчатки" мозговых клеток. cosinus 09.02.12 в 09:25 |
||
|
У каждой из этих клеток-детекторов линий есть свое собственное предпочтительное направление. cosinus 09.02.12 в 09:27 |
