Závazný problém - Binding problem - Wikipedia

The problém vazby je termín používaný na rozhraní mezi neurovědy, kognitivní věda a filozofie mysli který má více významů.

Za prvé, existuje problém segregace: praktický výpočetní problém, jak mozky oddělují prvky ve složitých vzorcích smyslový vstup aby byly přiděleny diskrétním „objektům“. Jinými slovy, jaké neurální mechanismy při pohledu na modrý čtverec a žlutý kruh zajišťují, že je čtverec vnímán jako modrý a kruh jako žlutý, a ne naopak? Problém segregace se někdy nazývá BP1.

Zadruhé, existuje kombinační problém: problém, jak jsou objekty, pozadí a abstraktní nebo emocionální rysy sloučeny do jedné zkušenosti.[1] Problém s kombinací se někdy nazývá BP2.

Rozdíl mezi těmito dvěma problémy však není vždy jasný. Historická literatura je navíc často nejednoznačná, pokud jde o otázku segregace nebo kombinace.[1][2]

Problém segregace

Definice

Problém segregace, známý také jako problém s vazbou 1 (BP1), je problém, jak mozky oddělují prvky ve složitých vzorcích smyslového vstupu tak, aby byly přiděleny diskrétním „objektům“.[2]

John Raymond Smythies definován BP1 v těchto termínech: "Jak je znázorněno informace vytvořené v neuronové sítě že existuje „jediný objekt“ a není pouhá sbírka samostatných tvarů, barev a pohybů? “[2] Revonsuo to označuje jako problém „vazby související se stimuly“ - třídění stimulů. Ačkoli se obvykle označuje jako problém vazby, výpočetním problémem je pravděpodobně problém diskriminace.[1] Slovy Canales et al .: „svázat dohromady všechny znaky jednoho objektu a oddělit je od znaků jiných objektů a pozadí“.[3] Bartels a Zeki to popisují jako „určení, že jde o stejný (nebo odlišný) stimul, který aktivuje různé buňky v dané vizuální oblasti nebo v různých vizuálních oblastech“.[4]

Experimentální práce

Většina experimentálních prací je zaměřena na vidění, kde je známo, že lidé a další savci zpracovávají různé aspekty vnímání oddělením informací o těchto aspektech a jejich zpracováním v odlišných oblastech mozku. Například Bartels a Zeki ukázali, že různé oblasti v EU vizuální kůra se specializují na zpracování různých aspektů barva, pohyb, a tvar. Tvrdilo se, že tento typ modulárního kódování poskytuje potenciál pro dvojznačnost. Když si lidé prohlížejí scénu obsahující modrý čtverec a žlutý kruh, některé neurony signalizují v reakci na modrou barvu, jiné signalizují v reakci na žlutou barvu, jiné v čtvercovém nebo kruhovém tvaru. Zde je problémem vazby otázka, jak mozek správně spojuje barvu a tvar, tj. Naznačuje, že modrá jde spíše se čtvercem než se žlutou.[4]

Teorie synchronizace

Populární hypotéza, kterou Milner pravděpodobně navrhl jako první, byla, že vlastnosti jednotlivých objektů jsou vázány / odděleny pomocí synchronizace aktivity různých neuronů v kůře.[5][6] Teorie zvaná vazba synchronizací (BBS),[7] je to, že když dva rysové neurony střílejí synchronně, jsou vázané, zatímco když střílejí synchronně, jsou nevázané. Empirické testování této myšlenky dostalo popud, když von der Malsburg navrhl, že vazba funkcí představuje speciální problém, který nelze jednoduše pokrýt rychlostí vypalování buněk.[8] Řada studií naznačuje, že skutečně existuje vztah mezi rytmickým synchronním odpalováním a vazbou funkcí. Zdá se, že toto rytmické střílení souvisí s vnitřními kmity v neuronální somatické potenciály, typicky v rozsah gama téměř 40 Hz.[9] Pozitivní argumenty pro roli rytmické synchronizace při řešení problému segregační vazby objekt-vlastnost (BP1) shrnul Singer.[10] Určitě existují rozsáhlé důkazy o synchronizaci nervové palby jako součásti odpovědí na vizuální podněty.

Mezi nálezy z různých laboratoří však existuje rozpor. Kromě toho řada nedávných recenzentů, včetně Shadlen a Movshon[6] a Merker[11] vyvolaly obavy. Thiele a Stoner zjistili, že percepční vazba dvou pohyblivých vzorů nemá žádný vliv na synchronizaci neuronů reagujících na tyto dva vzory.[12] V primární zrakové kůře Dong et al. zjistili, že to, zda dva neurony reagují na obrysy stejného tvaru nebo různých tvarů, nemělo žádný vliv na neurální synchronii.[13] Revonsuo uvádí podobné negativní nálezy.[1]

Shadlen a Movshon,[6] vyvolat řadu pochybností o teoretickém i empirickém základě pro myšlenku segregační vazby pomocí časové synchronizace. Zaprvé není jasné, že vazba představuje zvláštní výpočetní problém, jaký navrhuje von der Malsburg. Zadruhé není jasné, jak by synchronizace mohla hrát zřetelnou roli z hlediska místní výpočetní logiky. Zatřetí, je obtížné si představit situaci, ve které by mohla být předsynaptická rychlost a synchronizace užitečně interpretována nezávisle postsynaptickou buňkou, protože tyto dva systémy jsou vzájemně závislé v reálných časových měřítcích.

Dalším bodem, který byl vznesen, je, že ve standardních časových rámcích pro vypalování neuronů bude velmi málo odlišných fází synchronizace rozlišitelných i za optimálních podmínek.[Citace je zapotřebí ] To by však bylo významné pouze tehdy, pokud jsou stejné cesty potenciálně napájeny spike (signální) vlaky ve více fázích. Naproti tomu Seth[14] popisuje umělého robota založeného na mozku, který předvádí několik samostatných, široce distribuovaných neurálních obvodů, střílejících v různých fázích, což naznačuje, že synchronizace může napomoci vytvoření samostatných obvodů opakovaného vstupu v systému vystavených náhodně načasovaným stimulům.

Goldfarb a Treisman[15] poukazují na to, že se zdá, že při vazbě vyvstává logický problém pouze pomocí synchronizace, pokud existuje několik objektů, které sdílejí některé jejich funkce a jiné ne. Při prohlížení displeje různě zbarvených písmen nelze interní znázornění červeného X, zeleného O, červeného O a zeleného X počítat čistě synchronizací signálů například pro červený a X tvar. V nejlepším případě může synchronizace usnadnit segregaci podporovanou jinými prostředky (jak uznává von der Malsburg[16]).

Řada neuropsychologických studií naznačuje, že asociace barvy, tvaru a pohybu jako „rysů objektu“ není jen otázkou propojení nebo „vazby“. Purves a Lotto[17] poskytnout rozsáhlé důkazy o zpětnovazebních signálech shora dolů, které zajistí, že se smyslovými daty se zachází jako s vlastnostmi (někdy nesprávně) postulovaných objektů na začátku zpracování V mnoha iluzích se data objevují, jako by byla vědomě upravena podle očekávání objektu. Pylyshyn[18] také zdůraznil způsob, jakým mozek podle všeho předpokládá objekty, kterým mají být přiděleny rysy a kterým je přičítána další existence, i když se rysy jako barva mění.

Teorie integrace prvků

V ní teorie integrace funkcí, Treisman navrhl, že vazba mezi funkcemi je zprostředkována vazbami funkcí na společné místo. Psychofyzické projevy poruch vázání za podmínek plného Pozornost poskytují podporu myšlence, že vazby je dosaženo prostřednictvím společných značek umístění.[19]

Důsledkem těchto přístupů je, že smyslová data, jako je barva nebo pohyb, nemusí normálně existovat v „nepřidělené“ formě. Pro Merker:[11] „„ Červená “červená koule neplave bez těla v abstraktním barevném prostoru ve V4.“ Pokud jsou barevné informace přidělené bodu ve vizuálním poli převedeny přímo, prostřednictvím instance nějaké formy výrokové logiky (analogické s tou, která se používá v počítačovém designu) na barevné informace přidělené „identitě objektu“ postulované signálem shora dolů jak navrhují Purves a Lotto (např. zde je modrá + objekt 1 je zde = objekt 1 je modrý) neexistuje žádný speciální výpočetní úkol „spojit dohromady“ prostředky, jako je synchronizace. (Ačkoli Von der Malsburg[Citace je zapotřebí ] představuje problém, pokud jde o závazné „výroky“, jako jsou „trojúhelník“ a „horní část“, které samy o sobě nejsou výrokové.)

To, jak signály v mozku přicházejí s výrokovým obsahem nebo významem, je mnohem větší problém. Oba však Marr[20] a Barlow[21] navrhl, na základě toho, co bylo v 70. letech známo o neurální konektivitě, lze očekávat, že finální integrace prvků do vnímání bude připomínat způsob, jakým slova fungují ve větách.

Role synchronizace v segregační vazbě zůstává kontroverzní. Merker[11] nedávno navrhl, že synchronizace může být znakem oblastí aktivace v mozku, která souvisí s „infrastrukturním“ rysem výpočetního systému analogickým se zvýšenou potřebou kyslíku indikovanou pomocí MRI. Zdánlivé specifické korelace se segregačními úkoly mohou být vysvětlitelné na základě vzájemné propojenosti příslušných oblastí. Jako možný projev potřeby vyrovnat excitaci a inhibici v průběhu času lze očekávat, že bude spojen s oboustrannými vstupními obvody, jako v modelu Setha et al.[14] (Merker dává analogii píšťalky ze zvukového zesilovače přijímajícího vlastní výstup.)

Pokud se ukáže, že synchronizovaná aktivita hraje nanejvýš infrastrukturní roli v segregační výpočetní „vazbě“, vyvstává otázka, zda potřebujeme další vysvětlení. Zdá se, že implikace jak Shadlenových, tak Movshonových a Merkerových analýz jsou, že v tomto smyslu nemusí existovat žádný zvláštní problém se závazky. Problém může být pouze nedílnou součástí obecnějšího problému výpočetní logiky používané neurony nebo toho, co se často označuje jako „neurální kód“. Zejména může být nevhodné analyzovat vazby ve vnímání, aniž bychom přihlíželi k tomu, jak jsou vlastnosti vázány v paměti, jak se k tomu vyjádřili Zimmer a kolegové,[22] a jak to informuje způsob, jakým mozek předmyslí objekty.[Citace je zapotřebí ]

Problém s kombinací

Definice

Smythies[2] definuje kombinační problém, známý také jako vazebný problém 2 (BP2), jako „Jak mozkové mechanismy ve skutečnosti konstruují fenomenální objekt?“. Revonsuo[1] odpovídá to „vědomí „související vazba“, s důrazem na důsledky fenomenálního aspektu. Jak zkoumá Revonsuo v roce 2006,[23] nad základním rozdělením BP1: BP2 existují nuance rozdílu. Smythies hovoří o konstrukci fenomenálního objektu („místní jednota“ pro Revonsuo), ale filozofové jako Descartes, Leibniz, Kant a James (viz Brook a Raymont[24]) se obvykle zabývali širší jednotou fenomenálního zážitku („globální jednota“ pro Revonsuo) - která jako Bayne[25] ilustrace mohou zahrnovat prvky tak rozmanité, jako je vidět knihu, slyšet melodii a cítit emoce. Další diskuse se zaměří na tento obecnější problém, jak mají být smyslová data, která mohla být oddělena, například do „modrého čtverce“ a „žlutého kruhu“ rekombinována do jediného fenomenálního zážitku modrého čtverce vedle žlutý kruh plus všechny ostatní funkce jejich kontextu. Existuje široká škála názorů na to, jak skutečná je tato „jednota“, ale existence zdravotních stavů, v nichž se zdá být subjektivně narušena nebo alespoň omezena, naznačuje, že není zcela iluzorní.[Citace je zapotřebí ]

Dějiny

Raní filozofové jako např Descartes a Leibniz[Citace je zapotřebí ] poznamenal, že zdánlivá jednota našich zkušeností je kvalitativní charakteristikou všeho nebo žádného, ​​která ve známých kvantitativních rysech, jako je blízkost nebo soudržnost, složené hmoty nemá ekvivalent. William James,[Citace je zapotřebí ] v devatenáctém století uvažoval o způsobech, jakými lze vysvětlit jednotu vědomí známou fyzikou, a nenašel uspokojivou odpověď. Vytvořil termín „kombinovaný problém“ ve specifickém kontextu „teorie mysli a prachu“, ve kterém se navrhuje, aby se z lidských zkušeností a zkušeností z toho, jak se buduje hmota, vytvořila plná lidská vědomá zkušenost. z atomů. James tvrdil, že taková teorie byla nesouvislá, protože nebylo možné uvést žádný kauzální fyzický popis toho, jak by se „kombinovaly“ distribuované proto-zkušenosti. Místo toho upřednostňoval koncept „společného vědomí“, ve kterém existuje jedna „zkušenost A, B a C“, spíše než kombinované zkušenosti. Podrobnou diskusi o následných filozofických pozicích podávají Brook a Raymont (viz 26). Ty však obecně nezahrnují fyzické interpretace. James[Citace je zapotřebí ] byl i nadále znepokojen absencí „jediné fyzické věci“, jiné než atomu, která by mohla být při vědomí (A, B a C), odrážet Leibniz.

Whitehead[26] navrhl základní ontologický základ pro vztah konzistentní s Jamesovou myšlenkou společného vědomí, ve kterém je mnoho příčinných prvků společně dostupných nebo „přítomných“ při jedné události nebo „příležitosti“, která představuje jednotnou zkušenost. Whitehead neposkytl fyzikální specifika, ale myšlenka komprese je koncipována z hlediska kauzální konvergence v místní interakci v souladu s fyzikou. Kde Whitehead jde nad rámec čehokoli formálně uznaného ve fyzice, je „seskupení“ kauzálních vztahů do složitých, ale diskrétních „příležitostí“. I když lze takové příležitosti definovat, Whiteheadův přístup stále ponechává Jamesovy potíže s nalezením místa nebo míst kauzální konvergence, která by měla neurobiologický smysl pro „společné vědomí“. Místa konvergence signálů jasně existují v celém mozku, ale je třeba se vyhnout tomu, aby se cokoli vymýšlelo Dennett[27] volá karteziánské divadlo nebo jediné ústřední místo konvergence formy, kterou navrhl Descartes.

Descartova centrální „duše“ je nyní odmítána, protože nervová aktivita úzce korelovaná s vědomým vnímáním je široce distribuována po celé kůře. Zbývajícími možnostmi se jeví buď samostatné zapojení více distribuovaných kauzálně konvergentních událostí, nebo model, který neváže fenomenální zážitek k žádné konkrétní místní fyzické události, ale spíše k nějaké celkové „funkční“ kapacitě. Ať už se použije jakýkoli výklad, jako Revonsuo[1] naznačuje, že neexistuje shoda na tom, s jakou strukturální úrovní máme co do činění - ať už buněčná úroveň, úroveň buněčných skupin jako „uzly“, „komplexy“ nebo „sestavy“ nebo úroveň široce distribuovaných sítí. Pravděpodobně existuje pouze obecná shoda, že nejde o úroveň celého mozku, protože existují důkazy, že signály v určitých primárních senzorických oblastech, jako je oblast V1 zrakové kůry (kromě motorických oblastí a mozečku), přispívají přímo k fenomenálnímu zážitku.

Moderní teorie

Dennett[27] navrhl, že náš pocit, že naše zážitky jsou jednotlivé události, je iluzorní a že místo toho v každém okamžiku existují „vícenásobné návrhy“ senzorických vzorů na více místech. Každý by pokrýval jen zlomek toho, co si myslíme, že zažíváme. Je pravděpodobné, že Dennett tvrdí, že vědomí není jednotné a že neexistuje žádný fenomenální problém s vazbou. Většina filozofů má s touto pozicí potíže (viz Bayne[25]). Dennettův pohled může být v souladu s důkazy z pokusů o odvolání a změny slepoty, které mají ukázat, že naše zkušenosti jsou mnohem méně bohaté, než si myslíme, že jsou - to, čemu se říká Velká iluze.[28] Málokdo, pokud vůbec, jiní autoři naznačují existenci několika dílčích „konceptů“. Navíc, také na základě svolávacích experimentů, Lamme[29] zpochybnil myšlenku, že bohatství je iluzorní, a zdůrazňuje, že fenomenální obsah nelze srovnávat s obsahem, ke kterému existuje kognitivní přístup.

Dennett neváže koncepty na biofyzikální události. Edwards uvádí ve specifických biofyzikálních termínech více míst kauzální konvergence[30] a Sevush.[31] V tomto pohledu jsou smyslové signály, které mají být kombinovány ve fenomenálním zážitku, k dispozici v plném rozsahu na každém z více míst. Aby se zabránilo nekauzální kombinaci, je každé místo / událost umístěno do individuálního neuronálního dendritického stromu. Výhodou je, že „komprese“ je vyvolána právě tam, kde ke konvergenci dochází neuro-anatomicky. Nevýhodou, stejně jako u Dennetta, je protiintuitivní koncept více „kopií“ zkušeností. Přesná povaha zážitkové události nebo „příležitosti“, i když je místní, také zůstává nejistá.

Většina teoretických rámců pro sjednocené bohatství fenomenální zkušenosti se drží intuitivní myšlenky, že zkušenost existuje jako jediná kopie a vychází z „funkčních“ popisů distribuovaných sítí buněk. Baars[32] navrhl, aby určité signály kódující to, co zažíváme, vstoupily do „globálního pracovního prostoru“, ve kterém jsou „vysílány“ na mnoho webů v mozkové kůře pro paralelní zpracování. Dehaene, Changeux a kolegové[33] vyvinuli podrobnou neuro-anatomickou verzi takového pracovního prostoru. Tononi a kolegové[34] navrhli, že úroveň bohatosti zážitku je určena nejužším informačním rozhraním „úzkým hrdlem“ v největší podsíti nebo „komplexu“, který funguje jako integrovaná funkční jednotka. Lamme[29] navrhl, aby sítě podporující vzájemnou signalizaci spíše než ty, které se pouze podílejí na podpoře zkušeností s dopřednou signalizací. Edelman a kolegové také zdůraznili význam signalizace účastníka.[Citace je zapotřebí ] Cleeremans[35] zdůrazňuje meta-reprezentaci jako funkční podpis signálů přispívajících k vědomí.

Obecně platí, že takové teorie založené na síti nejsou výslovně teoriemi o tom, jak je vědomí sjednoceno nebo „svázáno“, ale spíše teoriemi funkčních domén, v nichž signály přispívají k jednotné vědomé zkušenosti. Rosenberg se zajímá o funkční domény[36] nazval hraniční problém; je těžké najít jedinečný popis toho, co má být zahrnuto a co vyloučeno. Jedná se nicméně o konsenzuální přístup.

V rámci síťového kontextu byla vyvolána role synchronizace jako řešení fenomenálního vazebného problému i výpočtového. Ve své knize Úžasná hypotéza,[37] Zdá se, že Crick nabízí řešení pro BP2 stejně jako BP1. Dokonce i von der Malsburg,[Citace je zapotřebí ] zavádí podrobné výpočetní argumenty týkající se vazby vlastností objektu s poznámkami o „psychologickém momentu“. Skupina Singer[Citace je zapotřebí ] Zdá se, že se stejně zajímá o roli synchronizace ve fenomenálním uvědomění, jako ve výpočetní segregaci.

Zjevnou nekompatibilitu použití synchronizace k oddělení a sjednocení lze vysvětlit postupnými rolemi. Merkere[11] poukazuje na to, co se zdá být rozporem v pokusech o vyřešení problému fenomenálního sjednocení (BP2), pokud jde o funkční (ve skutečnosti znamená výpočetní) spíše než lokální biofyzikální doménu v kontextu synchronizace.

Funkční argumenty pro roli synchronizace jsou ve skutečnosti podloženy analýzou místních biofyzikálních událostí. Merkere[11] poukazuje na to, že vysvětlující práce se provádí následnou integrací synchronizovaných signálů do postsynaptických neuronů: „Není však v žádném případě jasné, co se rozumí„ vazbou synchronizací “, jinou než prahová výhoda poskytnutá synchronizací na, a pouze na, místech axonální konvergence na jednotlivé dendritické stromy ... “Jinými slovy, ačkoli se synchronizace navrhuje jako způsob vysvětlení vazby na distribuovaném, nikoli konvergentním základě, ospravedlnění spočívá na tom, co se stane při konvergenci . Signály pro dvě funkce jsou navrženy jako vázané synchronizací, protože synchronní efekty navazují na konvergentní interakci. Jakákoli teorie fenomenální vazby založená na tomto druhu výpočetní funkce by se podle všeho řídila stejným principem. Fenomenalita by znamenala konvergenci, pokud ano výpočetní funkce.

Ačkoli se BP1 a BP2 liší, nemusí to vyvrátit předpoklad implicitní v mnoha citovaných modelech, že výpočetní a fenomenální události, alespoň v určitém okamžiku v pořadí událostí, se navzájem nějakým způsobem paralelují. Potíž zůstává v identifikaci toho, jak by to mohlo být. Merker[11] analýza naznačuje, že buď (1) jak výpočetní, tak fenomenální aspekty vazby jsou určeny konvergencí signálů na neuronových dendritických stromech, nebo (2) že naše intuitivní představy o potřebě „vazby“ ve smyslu „držet pohromadě“ v obou výpočetních a fenomenální kontexty jsou mylně chápány. Možná hledáme něco navíc, co není potřeba. Merker například tvrdí, že homotopická konektivita senzorických drah dělá nezbytnou práci.

Povaha a řešení BP2 zůstává předmětem diskuse.

Nedávný vývoj

Nová studie publikovaná v Psychologický přehled[38] a Zaměření rozhraní 2018[39] the Královská společnost interdisciplinární deník na rozhraní mezi fyzikálními vědami a vědami o živé přírodě vrhá nové světlo na to, jak může vizuální systém představovat, které prvky jsou spojeny dohromady jako součást stejného objektu.

Výzkumný tým,[40] vedená Dr. Simon Stringer z University of Oxford, provedeno biologicky inspirované Spiking neurální síť simulace ventrálního vizuálního systému primátů k řešení této přetrvávající otázky. Výcvikem biofyzikálního modelu na souboru vizuálních podnětů byl pozorován vznik subpopulace neurony, volala polychronní neuronální skupiny (PNG), který vykazuje pravidelně se opakující časoprostorové vzory hrotů. Základní fenomén takových časoprostorových reakcí na vzory je známý jako polychronizace.[41] Hlavním bodem tohoto navrhovaného nového přístupu je, že v těchto PNG existují neurony, tzv vazebné neurony, které se učí reprezentovat hierarchické vazebné vztahy mezi vizuálními prvky na nižší a vyšší úrovni v každém prostorovém měřítku a napříč celým zorným polem. Tyto vazebné neurony byly nejprve formulovány Christoph von der Malsburg,[16] dříve však nebylo prokázáno, jak se tyto neurony mohou přirozeně vyvíjet biologicky přijatelným procesem vizuálně řízeného učení a samoorganizace polychronních neuronálních skupin. Tento nejnovější výzkum popisuje, že takové vazebné neurony se v PNG objevují automaticky během vizuálního tréninku, když jsou do modelu začleněny klíčové vlastnosti zrakové kůry. Toto zjištění je v souladu s hierarchickou povahou vidění primátů zobrazenou Johnem Duncanem a Glyn W. Humphreys:

"Plně hierarchická reprezentace je vytvořena opakováním segmentace na různých úrovních měřítka. Každá strukturální jednotka, obsažená ve své vlastní hranici, je dále rozdělena na části podle hlavních hranic v ní. Lidské tělo tedy může být rozděleno na hlavu, trup , a končetiny a ruku do dlaně a prstů. Takové dělení slouží dvěma účelům. Popis strukturní jednotky na jedné úrovni měřítka (zvíře, písmeno atd.) musí do značné míry záviset na vztazích mezi částmi v ní definovanými ( stejně jako na vlastnostech, jako je barva nebo pohyb, které mohou být společné pro součásti). Poté se na další úrovni dolů každá součást stane novou strukturní jednotkou, která bude dále popsána svými vlastními vlastnostmi, definovanými mimo jiné vztahy mezi svými vlastními podčástmi. V horní části hierarchie může být strukturální jednotka odpovídající celé vstupní scéně, popsaná s hrubou sadou vlastností (např. rozdělení na světlou oblohu nahoře a temnou zem pod ní). “[42]

Kromě toho tato teorie vazby funkcí hierarchie navrhuje, aby informace o vizuálních vlastnostech v každém prostorovém měřítku, včetně vazebných vztahů mezi těmito vlastnostmi, byly promítnuty nahoru do vyšších vrstev sítě, kde by byly prostorové informace k dispozici pro odečítání pozdějšími mozkovými systémy řídit chování. Tento mechanismus se nazývá holografický princip. A konečně, představováním hierarchických vazebných vztahů mezi vizuálními rysy v každém prostorovém měřítku napříč vizuální scénou by tyto druhy vazebných neuronů mohly podpořit samotné vizuální vědomí, schopnost vizuálního mozku vnímat a dávat smysl jeho vizuospatiálnímu světu. Tato práce proto může představovat významný pokrok směrem k budoucímu rozvoji Umělá obecná inteligence a Vědomí stroje, otevírající nové pohledy na stavební stroje vybavené inteligencí na lidské úrovni.[43][44][45]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F Revonsuo, A .; Newman, J. (červen 1999). "Vazba a vědomí". Vědomý Cogn. 8 (2): 123–7. doi:10.1006 / ccog.1999.0393. PMID  10447994.
  2. ^ A b C d Smythies, John R. (John Raymond) (1994). Stěny Platónovy jeskyně: věda a filozofie (mozek, vědomí a vnímání. Aldershot; Brookfield, USA: Avebury. ISBN  978-1-85628-882-8. OCLC  30156912.
  3. ^ Canales, AF .; Gómez, DM .; Maffet, ČR. (2007). „Kritické posouzení vědomí pomocí hypotézy synchronizace“. Biol Res. 40 (4): 517–9. doi:10.4067 / S0716-97602007000500012. PMID  18575683.
  4. ^ A b Bartels, A .; Zeki, S. (červenec 2006). "Časové pořadí závazných vizuálních atributů". Vision Res. 46 (14): 2280–6. doi:10.1016 / j.visres.2005.11.017. PMID  16387344.
  5. ^ Milner PM (listopad 1974). Msgstr "Model pro vizuální rozpoznávání tvarů". Psychol Rev. 81 (6): 521–35. doi:10.1037 / h0037149. PMID  4445414.
  6. ^ A b C Shadlen MN, Movshon JA (září 1999). "Synchrony unbound: kritické vyhodnocení hypotézy časové vazby". Neuron. 24 (1): 67–77, 111–25. doi:10.1016 / S0896-6273 (00) 80822-3. PMID  10677027.
  7. ^ Singer, Wolf (10.12.2007). "Vazba synchronně". Scholarpedia. 2 (12): 1657. Bibcode:2007SchpJ ... 2.1657S. doi:10,4249 / scholarpedia.1657. ISSN  1941-6016.
  8. ^ von der Malsburg, C. (1981). Korelační teorie mozkových funkcí. MPI Biofyzikální chemie, Interní zpráva 81–2. Přetištěno v Models of Neural Networks II (1994), E. Domany, J. L. van Hemmen a K. Schulten, eds. (Berlín: Springer).
  9. ^ Engel AK, König P, Gray CM, Singer W (1990). „Neuronální oscilace závislé na stimulu v katuální vizuální kůře: Inter-sloupová interakce, jak je určeno analýzou křížové korelace“ (PDF). Eur. J. Neurosci. 2 (7): 588–606. doi:10.1111 / j.1460-9568.1990.tb00449.x. PMID  12106294.
  10. ^ Singer, Vlk (2007). "Vazba synchronně". Scholarpedia. 2 (12): 1657. Bibcode:2007SchpJ ... 2.1657S. doi:10,4249 / scholarpedia.1657. ISSN  1941-6016.
  11. ^ A b C d E F Merker B (březen 2013). Msgstr "Kortikální gama oscilace: funkční klíč je aktivace, nikoliv poznání". Neurosci Biobehav Rev. 37 (3): 401–17. doi:10.1016 / j.neubiorev.2013.01.013. PMID  23333264.
  12. ^ Thiele, A .; Stoner, G. (2003), „Neuronální synchronizace nekoreluje s pohybovou koherencí v kortikální oblasti MT“, Příroda, 421 (6921): 366–370, Bibcode:2003 Natur.421..366T, doi:10.1038 / nature01285, PMID  12540900
  13. ^ Dong, Y .; Mihalas, S .; Qiu, F .; von der Heydt, R. & Niebur, E. (2008), „Synchrony and the binding problem in macaque visual cortex“, Journal of Vision, 8 (7): 1–16, doi:10.1167/8.7.30, PMC  2647779, PMID  19146262
  14. ^ A b Seth, A. K. (2004). „Visual Binding Through Reentrant Connectivity and Dynamic Synchronization in a Brain-based device“. Mozková kůra. 14 (11): 1185–1199. doi:10.1093 / cercor / bhh079. PMID  15142952.
  15. ^ Goldfarb, L .; Treisman, A. (březen 2013). "Počítání vícerozměrných objektů: důsledky pro teorii neurální synchronie". Psychologická věda. 24 (3): 266–71. doi:10.1177/0956797612459761. PMID  23334446.
  16. ^ A b von der Malsburg, C. (září 1999). „Co a proč vazby: modelářova perspektiva“ (PDF). Neuron. 24 (1): 95–104, 111–25. doi:10.1016 / s0896-6273 (00) 80825-9. PMID  10677030.
  17. ^ Purves, D. a Lotto, R. B. (2003) Proč vidíme, co děláme: Empirická teorie vidění. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
  18. ^ Pylyshyn, ZW. (Červen 2001). Msgstr "Vizuální indexy, předsudkové objekty a situované vidění". Poznání. 80 (1–2): 127–58. doi:10.1016 / S0010-0277 (00) 00156-6. PMID  11245842.
  19. ^ Treisman, A .; Gelade, G. (1980), „Teorie integrace funkcí pozornosti.“ (PDF), Kognitivní psychologie, 12 (1): 97–136, doi:10.1016/0010-0285(80)90005-5, PMID  7351125, archivovány z originál (PDF) dne 2008-09-05
  20. ^ Marr, D. C. (1982) Vision. New York, Freemane.
  21. ^ Barlow, H. (1972). „Jednotlivé jednotky a senzace: Neuronová doktrína pro percepční psychologii?“. Vnímání. 1 (4): 371–394. doi:10.1068 / p010371. PMID  4377168. S2CID  17487970.
  22. ^ Zimmer, H.D., Mecklinger, A. a Lindenberger, U. (2006) Binding in human memory: A neurocognitive approach. Oxford University Press.
  23. ^ Revonsuo, A, (2006) Vnitřní přítomnost: Vědomí jako biologický jev. Cambridge, MA: MIT Press.
  24. ^ Jednota vědomí. Stanfordská encyklopedie filozofie. http://plato.stanford.edu/entries/consciousness-unity/
  25. ^ A b Bayne, T. a Chalmers, D. (2003) Co je jednota vědomí? In Cleeremans, A. Jednota vědomí, vazba, integrace a disociace, Oxford University Press.
  26. ^ Whitehead, A. N. (1929) Proces a realita. 1979 opravené vydání, editoval David Ray Griffin a Donald W. Sherburne, Free Press. ISBN  0-02-934570-7
  27. ^ A b Dennett, Daniel (1981). Brainstorms: Filozofické eseje o mysli a psychologii. MIT Stiskněte. ISBN  0262540371.
  28. ^ Blackmore, S. J .; Brelstaff, G .; Nelson, K .; Troscianko, T. (1995). „Je bohatství našeho vizuálního světa iluzí? Transsakadická paměť pro složité scény“. Vnímání. 24 (9): 1075–81. doi:10.1068 / p241075. PMID  8552459.
  29. ^ A b Lamme, V (2002). „Velká iluze Velké iluze“. Journal of Consciousness Studies. 9: 141–157.
  30. ^ Edwards, J. C. (2005). „Je vědomí pouze vlastnost jednotlivých buněk?“. Journal of Consciousness Studies. 12: 60–76.
  31. ^ Sevush, S (2006). "Teorie vědomí jediného neuronu". J. Teoretická biologie. 238 (3): 704–725. doi:10.1016 / j.jtbi.2005.06.018. PMID  16083912.
  32. ^ Baars, B. J. (1997), In the Theatre of Consciousness New York, Oxford University Press.
  33. ^ Dehaene, S .; Sergent, C .; Changeux, J.-P. (2003). „Model neuronové sítě spojující subjektivní zprávy a objektivní fyziologické údaje během vědomého vnímání“. Sborník Národní akademie věd. 100 (14): 8520–8525. doi:10.1073 / pnas.1332574100. PMC  166261. PMID  12829797.
  34. ^ Balduzzi, D; Tononi, G (2008). „Integrované informace v diskrétních dynamických systémech: motivace a teoretický rámec“. PLOS Comput Biol. 4 (6): e1000091. doi:10.1371 / journal.pcbi.1000091. PMC  2386970. PMID  18551165.
  35. ^ Cleeremans, A (2011). „Radikální plastická teze“. Hranice v psychologii. 2: 86. doi:10.3389 / fpsyg.2011.00086. PMC  3110382. PMID  21687455.
  36. ^ Rosenberg, G. (2004) Místo pro vědomí. Oxford, Oxford University Press. ISBN  0-19-516814-3.
  37. ^ Crick, F. (1995) Úžasná hypotéza. Scribner Paperback ISBN  0-684-80158-2 ISBN  978-0684801582
  38. ^ Eguchi A .; et al. (2018). „Vznik polychronizace a vázání funkcí v modelu špičkové neurální sítě ventrálního vizuálního systému primátů“. Psychologický přehled. 125 (4): 545–571. doi:10.1037 / rev0000103. PMID  29863378.
  39. ^ Isbister, J .; et al. (2018). „Nový přístup k řešení problému vázání prvků v pohledu primátů“. Zaměření rozhraní. 8 (4): 20180021. doi:10.1098 / rsfs.2018.0021. PMC  6015810. PMID  29951198. Archivovány od originál dne 30. 9. 2018. Citováno 2018-09-30.
  40. ^ Oxfordské centrum pro teoretické neurovědy a umělou inteligenci„Oxfordské centrum pro teoretické neurovědy a umělou inteligenci“.
  41. ^ Izhikevich, EM (2006). Msgstr "Polychronizace: výpočet s hroty". Neurální výpočet. 18 (2): 245–282. doi:10.1162/089976606775093882. PMID  16378515.
  42. ^ Duncan J .; Humphreys GW. (1989). „Vizuální vyhledávání a podobnost stimulů“ (PDF). Psychologický přehled. 96 (3): 433–58. doi:10.1037 / 0033-295x.96.3.433. PMID  2756067.
  43. ^ Moody, Oliver (srpen 2018). „Inteligentní stroje začínají dohánět“. Časy.
  44. ^ Geddes, Linda (5. prosince 2018). „Zvláštní události, díky nimž stroje halucinují“. BBC Future.
  45. ^ Může člověk někdy vybudovat mysl?. Financial Times. Ledna 2019.

Další čtení

  • Zimmer, H. D. (Hubert D.); Mecklinger, Axel .; Lindenberger, Ulman. (2006). Příručka vazby a paměti: perspektivy z kognitivní neurovědy. Oxford; New York: Oxford University Press. ISBN  978-0-19-852967-5. OCLC  63702616.