карантинные картинки

В этой схватке хвост нес существенные потери, и в конечном итоге потерпел сокрушительное поражение.

_Herring_3_

Животное очень мешает фотографировать курравонгов - только приманишь одного на сыр, как Селедыч вылетает на газон с боевым кличем "мя-мя-мя!", что в пероводе означает "задержи его, а я зайду сзади!". Курравонг, разумеется, улетает. Котик находит сыр и сжирает его весь. И так четыре раза, после чего курравонги сказали, что у них нервы не железные.

_currawong_

Collapse )

(no subject)

Окрестные кафе закрылись по случаю вируса, вызвав дезориентацию у кормившихся при них крыс. Крысы в отчаянии бродят по вокруг в поисках новых источников пищи, в результате чего чего у котика наступил праздник. Котик Селедка, снабженный хозяевами колокольчиком, разработал специальное ниндзюцу: система состоит в том, чтобы абсолютно неподвижно, а то зазвенит колокольчик, сидеть на возвышеннии и ждать, пока крыса не придет сама. Дальше прыжок вниз, короткая схватка, и крысу волокут в факторию, обменивать на настоящую еду. За крысу Селедке положено дополнительное питание. Такими темпами к концу карантина форма котика приблизится к идеальной, уже сейчас он напоминает декоративный шар, когда сидит на своем наблюдательном посту на крыше навеса.

***
У профессоров новая игра: во время зум-митингов они зорко следят друг за другом, отмечая каждое касание руками физиономии - прегрешение против Гиены-ги. Ведется счет, и проигравший должен проставиться в баре сразу после отмены локдауна.

***
Под катом немного скучной пользы для тех, кто полагает, что корона ему не пойдет. А кому она нипочем, тот, значится, проходи, не задерживайся.

Collapse )

(no subject)

Зато какой вышел эксперимент по проверке влияния деятельности человека на изменение климата. Выключем деятельность и ждем. В следующем году многое станет ясно.

чем сердце успокоится

В комментариях к уже довольно старому посту мне укоризненно указали на то, что концепция предсказательного кодирования не нова, и уж "лет 25 как". Между прочим, это даже более правильно, чем считал сам указывавший. Идея организации мозга как предсказательной машины была впервые высказана еще Гельмгольцем (в 1860, если память мне не изменяет). Почему именно теперь она интенсивно обсуждается снова и в чем ее важность? На мой (субъективный, ничем кроме наблюдения за окружающим миром не обоснованный) вгляд, в нейробиологии именно сейчас происходит та самая пресловутая смена научной парадигмы, и предсказательное кодирование (predictive coding) - побеждающая парадигма, в которой всем нам предстоит некоторое время существовать. Буквально еще года два назад людям на конференциях надо было разъяснить, что такое predictive coding, а теперь буквально каждый уже что-то слышал. В последние годы наблюдается вал работ на эту тему. Тому (на мой субъективный ...) есть несколько причин.

1. Более-менее окончательный крах иерархического подхода к восприятию стимулов и к работе мозга вообще, который долго доминировал в нейрофизиологии. Этот подход расцвел в 60-70 года двадцатого века, и ассоциируется с метафорой "нейрона бабушки" (grandmother neuron) - теоретического концепта постепенного восходящего усложнения обработки стимула, с комбинированием простых элементов стимула во все более сложные на каждом следующем этапе анализа, и результирующим "нейроном бабушки" - высокоспециализированным нейроном, реагирующим только на определенный сложный объект - изображение бабушки. Проблемы с этой идеей начались давно, и были как теоретическими, так и экспериментальными. Теоретики говорили, что бабушка состоит из огромного числа признаков, причем нестабильных. Скажем, одних только разных положений головы (а значит - отдельно носа, глаз, ушей и прочего) будет великое множество. Нейроны нижних элементов иерархии реагируют только на самые простые стимулы (например, нейроны первичной зрительной коры - на ориентацию линий), и реагируют с высокой избирательностью, отчего на каждом этапе анализа комбинаций бабушкиных характеристик возможно множество, и каждая из них имеет право в конечном итоге быть частью бабушки, то есть, альтернативных и равноценных результирующих "нейронов бабушки" должно быть столько, что на одну несчастную бабушку не хватит всей коры. Анатомы говорили, что мозг, и особенно кора, не состоит исключительно из восходящих связей, что связи между зонами коры практически всегда двусторонние. Более того, мощные обратные связи отправляются, например, из зрительной коры в зрительный таламус, а таламус - первая "передаточная станция" на пути зрительнои информации от сетчатки глаза в кору, вроде бы очень низкоуровневая, для чего же тогда таламусу информация от коры? Нейрофизиологи, работавшие с высоко-абстрактными нейронами, такими как "нейрон Дженнифер Энистон" говорили, что этот нейрон реагирует не только на само изображение актрисы, но и на ее имя, написанние на бумаге, и даже на изображения другой актрисы, игравшей с Дженнифер Энистон в одном сериале. То есть, эти нейроны не отражают только один специальный стимул, а скорее обслуживают некое облако смыслов.
После расставания с иерархическим подходом возник некоторый теоретический вакуум, в котором каждый мозговед тихо дрейфовал в своем направлении, поскольку к нему не прилагалась внешняя сила. Это разнонаправленное движение привело к накоплению большого объема разрозненных фактов, см пункты 2-3.

2. Многочисленные работы, описывающие миркоструктуру разных областей коры и связи областей друг с другом, постепенно привели к пониманию того, что кора имеет общий план входящих-исходящих связей. Большиство областей шестислойно, при этом четвертый слой, особенно хорошо заметный в первичных сенсорных областях, например, в первичной зрительной коре, называется гранулярным, потому что нейроны в нем в основном кругловатых форм. Слои над ним и под четвертым, соответственно, супрагранулярные и инфрагранулярные. В них гораздо больше пирамидных нейронов. Все это скучное вступление нужно как подводка к тому, что существует определенный паттерн связей между областями: "входящие" попадают в инфрагранулярные слои, а исходящие начинаются из супрагранулярных*. Все это было бы неважно, если б не возникновение новых методических подходов к регистрации сигналов внутри коры. Это прежде всего повсеместное распространение матриц микроэлектродов для регистрации ответов множества индивидуальных нейронов в экспериментах на животных, и 7-Тесла МРТ машины, разрешение которых уже достаточно чтобы анализировать суммарную активность в коре послойно на людях. То есть, теперь можно не только строить модели предсказательного кодирования, но и тестировать их экспериментально. Если очень обобщить имеющиеся модели (а их имеется как минимум пять), их суть в том, чтобы передавать для дальнейшего анализа по возможности только ту информацию, которая отличается от предсказания. Предсказание здесь - отсутствие изменений в потоке входящей информации: если мы смотрим на шкаф, его цвет не менялся в прошлом и теперь не изменится, предсказание - через секунду шкаф будет того же цвета, что и сейчас. Всякое отклонение от предсказание называется ошибкой предсказания (prediction error). Предполагается, что вверх по сенсорной системе передаются в основном ошибки предсказания, а обратно сверху вниз приходят разнообразные предсказания. Предсказания - это по сути ингибирующие сигналы, подавляющие активность воспринимающих нейронов, потому что зачем обрабатывать отсутствие изменений? Такая система теоретически позволяет снизить энергетические затраты на обработку информации, потому что уменьшается общее количество импульсов нейронов, на которые тратится довольно много. Если раньше все это было чистейшей теорией, то теперь берет разгон экспериментальное тестирование - мы же теперь знаем, где конкретно надо ловить входящие предсказания, а где - исходящие ошибки предсказаний.

3. Кроме того, уже есть косвенные данные в пользу предсказательной организации мозга. Например, работы по self-suppression и internal forward model, которые я уже упоминала вот тут: https://catta.livejournal.com/164859.html?nc=38#comments. Или бесконечное количество работ по адаптации нейронов к повторяющемуся стимулу, когда ответ на неизменный стимул падает. И ряд интересных новых исследований, в которых стимулы испытуемым предъявляются так, чтобы можно было анализировать отдельно эффекты повторения и эффекты ожидаемости (напр., Summerfield et al., 2011). В них изображения предъявляются парами, при этом в каждой паре они бывают одинаковые или разные, и пропорция одинаковых к разным меняется как 80/20 или 20/80. В этом случе ожидаемой может быть как неизменная пара (высокий уровень повторности), так и пара, где изображения разные (низкий уровень повторности). В таких экспериментах удалось показать, что можно локализовать активности коры, зависящие от ожидаемости или от повторности. Любопытно, что сигналы, отражающие ожидаемость (предсказательность), похоже, возникают только в присутствии сознания. И это, в числе прочего, подводит нас к пункту 4.

4. Какой от всего этого прок? Ну, например, наличие целого процесса, возможного только в присутствии сознания, дает нам новый экспериментальный подход к изучению сознания. Но главным (для меня) профитом от теории предсказательного кодирования является установка на места некоторых явлений, до того (для меня) висевших в пространстве отдельно друг от друга. Например, богатство осцилляторного поведения корковых сетей и связь его с когнитивными процессами. Теперь оно хорошо совмещается с осцилляторным по сути процессом корректировки предсказания в ряде итераций обмена сигналами между областями коры. Или внутрикорковое хранение памяти: в такой системе память - фактически и есть набор всех возможных предсказаний и корреляций между разными предсказаниями, и не требует отдельного механизма. Всякого рода стойкие ошибки восприятия, многие иллюзии, поведенческое удивление от неожиданности, да много чего хорошо ложится на эту теорию.

Останется эта теория в веках или булькнет - кто знает. Для меня интерес как раз и состоит в том, что мы имеем шанс пронаблюдать весь цикл от зарождения нового мейнстрима до его закономерного (триумфального либо разгромного) конца.

-------
Полезные обзоры:

M.W. Spratling. A review of predictive coding algorithms. Brain and Cognition, 2016

Andre M. Bastos , W. Martin Usrey, Rick A. Adams, George R. Mangun, Pascal Fries, and Karl J. Friston. Canonical microcircuits for predictive coding. Нурон, 2012

Grotheer, Kovács G. Can predictive coding explain repetition suppression? Cortex, 2016

Peter Kok and Floris P. de Lange. Predictive Coding in Sensory Cortex. chapter in: An Introduction to Model-Based Cognitive Neuroscience pp 221-244, 2015


-------
* С рядом оговорок, например, относительно подкорковых входов, приходящих преимущественно в слой 4, и относительно полностью агранулярных зон.

(no subject)

уборка - это прокрастинация в отношении написания сатьи, а написание статьи - прокрастинация в отношении уборки

хорошее отношение к лошади в сенате

мир имеет форму чемодана без ручки

о титулах и званиях: Ваше Тряхомудие

***
а также 2 мобило-иллюстрации жизни, с некоторой общностью цвета и формы:

это реклама туризма в Тасмании, на вовсюстенном экране в метро. изображает ежегодный заплыв в день солнцестояния, проводящийся в столице штата Хобарте. да, именно это - наш любимый штат Австралии.

20200106_112123

а это у нас после дождичка грибы пошли
20200204_170611

дым

Дым пожаров дотянулся до Мельбурна.

Вид из нашего здания в пятницу:
smoke_in_Melvourne_3Jan2020

И сегодня:
smoke_in_Melvourne_6Jan2020

Если так будет продолжаться, сделаю себе маечку с Гретой Тунберг.