Геометрия мысли
В продолжение темы:
Карта в голове.
Etak-навигация.
В когнитивной науке уже давно распространено предубеждение, что мозг - это либо машина Тьюринга, работающая с символами, либо система коннекционистов, использующая нейронные сети.
Но человек может делать то, чего не могут делать современные мощные компьютеры - например, быстро учить язык и легко обобщать подробности (без особой подготовки) - потому что мы, в отличие от наших компьютеров, представляем информацию в геометрическом пространстве.
Когда мы ориентируемся в окружающей среде, в нашем мозгу активны два важных типа клеток.
Области мозга - гиппокамп и энторинальная кора - действуют словно GPS.
Их клетки образуют сетчатое представление окружения нашего мозга и отслеживают его местоположение в этом представлении.
В частности, нейроны в энторинальной коре активируются в равномерно распределенных местах в пространстве: если вы проведете линии между каждым местоположением в среде, где активируются эти клетки в конечном итоге получим эскиз треугольной сетки или гексагональной решетки. Активность этих «сеточных» ячеек содержит информацию, которую использует другой тип ячеек, чтобы найти свое тело в определенном месте.
Эти ячейки активируются только тогда, когда вы находитесь в одном конкретном месте в пространстве или в сетке, представленной вашими ячейками сетки. Между тем, ячейки направления головы определяют, в какую сторону направлена ваша голова. Другие ячейки указывают, когда вы находитесь на границе своего окружения - стена или утес.
Команда ученых предполагает, что наша внутренняя навигационная система делает гораздо больше.
Они предполагают, что эта система также является ключом к «мышлению», объясняя, почему наши знания организованы пространственно.
Авторы считают, что мозг хранит информацию о нашем окружении в так называемых когнитивных пространствах. Это касается не только географических данных, но и отношений между объектами и опытом.
Термин «когнитивные пространства» относится к ментальным картам, в которых мы организуем наш опыт. Все, с чем мы сталкиваемся, имеет физические свойства, будь то человек или объект, и поэтому может располагаться в разных измерениях.
Мозг может представлять понятия так же, как он представляет пространство и наше местоположение, используя ту же нейронную схему для «внутреннего GPS».
Оба типа клеток демонстрируют паттерны активности, представляющие, например, положение животного в пространстве, в то время как оно добывает пищу. Каждая позиция в пространстве представлена уникальным типом деятельности. Вместе активность мест и ячеек сетки позволяет формировать ментальную карту окружения, которая сохраняется и активируется во время последующих посещений.
Регулярная схема активации ячеек сетки также может наблюдаться не только во время навигации по географическим локациям, но и при изучении новых концепций.
Этот регион мозга может представлять информацию с различными уровнями абстракции. Если вы посмотрите на гиппокамп, то вы найдете много разных групп клеток, которые отображают всю среду, но с разной степенью увеличения. Иными словами, перемещение по гиппокампу похоже на увеличение и уменьшение масштаба. Такие различия в размерах могут быть основой для того, как возможность перемещаться между более низкими и более высокими уровнями абстракции - например, от «собаки» к «домашнему животному» и «разумному существу».
И все же ум способен не только на концептуальную абстракцию, но и на гибкость - он может представлять широкий спектр концепций. Чтобы сделать это, области мозга должны иметь возможность переключаться между концепциями без какого-либо информационного перекрестного загрязнения.
Исследования показали, что гиппокамп способен представлять среды, не смешивая их. Это свойство клеток места может быть весьма полезным для построения когнитивных пространств, где было бы важно избежать перекрестного загрязнения.
Соединяя все эти предыдущие открытия, мы пришли к предположению, что мозг хранит ментальную карту, независимо от того, думаем ли мы о реальном пространстве или пространстве между измерениями наших мыслей. Наш ход мыслей можно считать путем прохождения наших мыслей в разных ментальных измерениях.
/Источник/
Вдогонку: Мерность связей.
Картинка кликабельна