מֵידָע

מדוע איננו יכולים להשתמש ב -100% מהמוח ברגע מסוים?

מדוע איננו יכולים להשתמש ב -100% מהמוח ברגע מסוים?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

אני יודע שזה מיתוס שאנחנו משתמשים רק ב -10% מהמוח שלנו, אבל הנקודה היא שאנחנו משתמשים פחות מ -10% בכל רגע נתון; רק על ידי שימוש בחלקים שונים של המוח שלנו למשימות שונות לאורך זמן אנו משתמשים בסופו של דבר ב -100%.

בואו נדמיין שיש לנו GPU, מעבד, מחשב קוונטי ומחשב ביולוגי שיכול לעבוד בצורה מושלמת. זה ברור שחלק מהם הולכים להיות טובים יותר בביצוע דברים מסוימים מאחרים, אבל הנקודה היא שכל דבר שניתן לחשב יכול להיעשות על ידי כל אחד מהם.

אני חושב שהגיון דומה צריך לחול במוחנו: למרות שאזורים מסוימים במוח אולי אינם טובים מדי בעיבוד כמה דברים, הם יכולים גם לפעול לקראת התוצאה.

מה הסיבה שזה לא קורה? אני מאמין שזה יהיה שיפור משמעותי בביצועי המוח, אם כי זה יהיה מאוד צורך באנרגיה.


הנתון המצוטט של "10% בכל פעם" הוא למעשה הערכת יתר של פעילות מוחית בו זמנית עד בסדר גודל. כפי שהוכיח לני 2003 (ביולוגיה נוכחית),

מספר הנוירונים שיכולים להיות פעילים באופן משמעותי במקביל

הוא קטן ככל ה -1% מהנוירונים של המוח, בשל עלות מטבולית גבוהה של דוקרנים. באופן כללי, עלות מטבולית היא גורם מכריע בפעילות המוח. זה בתורו גורר שאפילו

פחות מ -10% מהקליפת המוח יכולים להיות פעילים בכלל

, לצטט את לני שוב. מספר זה, הנגזר לבני אדם, נמוך יותר מאשר עבור בעלי חיים אחרים, המסוגלים לקיים חלק גדול יותר מהנוירונים במוחם בו זמנית. המשמעות היא שחולדות ואוגרים משתמשים יותר במוחם מאשר בני אדם.

באופן פרדוקסלי, העלות המטבולית הגבוהה ביותר נובעת מפעילות מעכבת. כמו כן, נוירונים מגבילים את קצב הירי שלהם באמצעות תקופות עקשן. לקבלת הדוגמה הטובה ביותר לכישלון של שליטה מעכבת זו של קפיצות מוגזמות, שקול התקפות אפילפטיות, המתאימות לסנכרון קיצוני של הפעילות העצבית, במובן מסוים הפעלת יתר של המוח.
אני חושב בהתחשב בכך ששתי דוגמאות למוחות המראים פעילות במקביל יותר מהמוח האנושי הבריא הן 1. מוח החולדות, 2. המוח האפילפטי, מתברר כי הגדלת הפעילות הכוללת לא תשפר מעצם את תפקוד המוח.


המוח רחוק מלהיות איבר אחד המבצע פונקציה הומוגנית אחת, המוח הוא למעשה כמה אונות, וכל אונה היא כמו איבר נפרד המבצע תריסר פונקציות. אם ננסח זאת בצורה אחרת, המוח אינו דומה ל"מכונת חשיבה ", הוא דומה יותר לאוסף של מחשבים, לוחות מכשירים של כלי טיס, מכ"מים וסונרים של צוללת, בנקים הזיכרון ומערכות גיבוי של מניית ניו יורק. Exchange וכל הבנקים בוול סטריט, וחיישני האיזון העצמי האוטומטיים שגורמים לסגווי להיראות חלש, ואז כמה.

לכן, אם כל הנוירונים של כל האונות הנפרדות של המוח יורים בו זמנית (וזהו מה שמדובר בשימוש 100% במוח), זה אומר שמשהו משתבש מאוד מאוד.

חוץ מזה, המוח מתוכנן לצורך יתירות. הוא לא בנוי לירי בו זמנית, כיוון שהיבטים מסוימים במוח הם כמו תוכנית א ', תוכנית ב' ותכנית ג '; אם תוכנית א 'נכשלת, היא מפעילה את תוכנית ב', ואם זה נכשל, תכנית ג 'מפטרת את כולם בבת אחת מביסה את מטרת היתירות.

כמו כן, ניתן להשוות כמה היבטים אחרים של המוח לטיל רב שלבי, שבו שלב A, B ו- C יורה ברצף, ולא במקביל. עיבוד רציף הוא חיוני לתפקודי המוח השונים.


שלא כמו מחשב, שבו המעגל הוא מידע אגנוסטי (הוא יכול לייצג כל דבר דיגיטלי), רשתות עצביות (ביולוגיות ומלאכותיות כאחד) אינן. ארגון הנוירונים (הקשרים שלהם והיתרונות של אותם קשרים) קובע מה הם מייצגים וכיצד הם מעבדים מידע. לפיכך, לא ניתן לגייס את קליפת המוח החזותית לעיבוד שמע כאשר העיניים שלך עצומות מכיוון שקליפת המוח החזותית מסוגלת רק לעבד את המידע החזותי (שונה מאוד מ- GPU).

הודות לנוירופלסטיות, קליפת המוח החזותית יכולה (עם אימון רב לאורך זמן) למעשה לגייס לתפקודים אחרים (כולל עיבוד שמע) אצל אנשים עיוורים למשל, אבל אז זה הופך לתפקוד היחיד שהוא מבצע - כלומר, נוירופלסטיות עושה זאת לא לתת למוח יכולת החלפת הקשר כמו למחשבים.


נוירונים יקרים במיוחד לייצור, תחזוקה ושימוש (Laughlin et al, 1998; Stone 2018). חצי מתקציב האנרגיה של הילד, וחמישית מתקציב המבוגר, נדרשים רק כדי שהמוח יתקתק (סוקולוף, 1989; לוי ובקסטר, 1996). לילדים ולמבוגרים, מחצית מתקציב האנרגיה של המוח משמש לעיבוד מידע עצבי, והשאר משמש לתחזוקה בסיסית (Attwell et al, 2001). העלות הגבוהה של השימוש בנוירונים מסבירה את העובדה שרק 2-4 \% מהם פעילים בכל פעם (Lennie, 2003). אני חושד בכך, אם כל הנוירונים יכולים להיות פעילים בו זמנית אז כמויות האנרגיה העצומות הדרושות יגרמו כנראה לבישול המוח.

הפניות

Attwell, D ו- Laughlin, SB. תקציב אנרגיה לאיתות בחומר האפור של המוח. J זרימת דם מוחית וחילוף חומרים, 21 (10): 1133-1145, 2001.

Laughlin, SB, de Ruyter ואן סטיביינק, RR, ואנדרסון, JC. המחיר המטבולי של מידע עצבי. מדעי המוח הטבעיים, 1 (1): 36-41, 1998.

לני, פ. עלות חישוב קליפת המוח. ביולוגיה נוכחית, 13: 493-497, 2003.

לוי, WB ובקסטר, RA. קודים עצביים חסכוניים באנרגיה. חישוב עצבי, 8 (3): 531-543, 1996.

Sokoloff, L. מחזור וחילוף חומרים של אנרגיה של המוח. נוירוכימיה בסיסית, 2: 338-413, 1989.

סטון, ג'יי. עקרונות תורת המידע העצבי: מדעי המוח החישוביים והיעילות המטבולית. העברת Sebtel (פורסם ב -8 ביוני 2018).


אני חושב שהבעיה בשאלתך היא שאנחנו לא "משתמשים" במוח שלנו. נראה שלמוח שלנו יש דפוסי פעילות שונים, באזורים שונים, בזמנים שונים ולפי מיטב ידיעתנו, כל הגורמים הללו הם אלו שמייצרים את תפיסת הסביבה שלנו, את התגובה שיש לנו, וכנראה את העומדות והזהות שלנו. (ה"אנחנו "בשאלתך).

מכיוון שהם אינם "אנחנו" מחוץ למוח שיכולים להחליט להפעיל או לא כל אזור נתון במוח, הם לא ממש תשובה לשאלתך.

כעת ניתן לנסח מחדש את שאלתך ל: "מדוע המוח אינו מופעל ב 100% בכל זמן נתון"

על ידי הפעלה, אנו מדברים בדרך כלל על פוטנציאל פעולה, המיוצר על ידי נוירונים. זו נחשבת הדרך הבסיסית של שני נוירונים להעביר מידע זה לזה. אתה יכול לשקול את פוטנציאל הפעולה הזה כקוד בינארי (למרות שהוא כנראה מסובך יותר, ראה דוגמה לנוירו -מודולציה). בדוגמה זו, פוטנציאל פעולה הוא 1 ואין פוטנציאל פעולה הוא 0. אם אין נוירונים יורים, יש לך רק 0, אשר לא מעביר מידע לנוירונים אחרים (אכן, אתה יכול לפשט את האות הזה ל 0 x הזמן שחלף ). מצד שני, אם כל נוירונים יורים במקביל, גם אתה לא מעביר מידע (אפשר לפשט את זה פי 1 מהזמן שחלף). הדרך היחידה להעביר מידע, וכפי שאולי הבנתם אני מדבר באופן תיאורטי מידע, היא לייצר תמהיל בין אפס ל -1, כלומר, לדוגמא שלנו סדרה של פוטנציאל פעולה וללא פוטנציאל פעולה. בדוגמה שלך, זה היה כאילו אם במעבד כל טרנזיסטורים הופעלו בו זמנית. אין לך מידע מועבר.

דוגמא אחרת יכולה להיות מכלול של אנשים בחדר. אם אף אחד לא מדבר, ברור שלא מועבר מידע. אבל אם כולם מדברים בו זמנית, הם לא מבינים אחד את השני.

במוח, הפעלה של כל נוירונים יכולה לקרות באזורים מסוימים. זה נקרא אפילפסיה, וזה לא ממש פונקציונלי.

אז 100% הפעלה אפשרית במוח, אבל היא לא חישובית יעילה, מכיוון שהיא לא מייצרת מידע.