אתה לא יכול להשתמש ב 100% מהמוח שלך וזה דבר טוב

click fraud protection
מקור: שאנן מוסקופף / Wikimedia Commons

מקור: שאנן מוסקופף / Wikimedia Commons

בתוך ה חלק ראשון בסדרה זו דנתי ברעיון שאנחנו משתמשים רק ב -10% ממוחנו. הראיתי עדויות לאחרונה למדעי המוח שיש מספר ניכר של נוירונים שנראה שאין להם שום תועלת שאנחנו יכולים להבחין בהם. מספר הנוירונים שאינם בשימוש הוא כנראה פחות מ 90% - הצעתי שהוא עשוי להיות קרוב יותר ל 50%. אבל אני עדיין חושב שערך 10% הוא נקודת התייחסות שימושית.

למה? מיתוס 10% מועיל מכיוון שמתברר שיש דרך עדינה ותוצאתית יותר בה ערכה קרוב יותר לאמת מאשר ערך 100%. זה קשור לביטוי שהשתמשתי בו בפוסט הקודם: שימוש במוח שעות נוספות. זה מביא אותנו למושג חשוב שנקרא דְלִילוּת. זה מונח שטבע קורנל מדעי המוח דייוויד פילד לתיאור דפוסים גדולים של פעילות עצבית.

דלילות היא על דפוסים החורגים מסכום הפעילות בלבד. זה באמת מתייחס לאופן שבו פעילות מופצת על פני נוירונים ולאורך זמן.

במערכת דלילה, כמה יחידות באוכלוסייה פעילות מאוד בכל פעם, ואילו השאר שקטים. לאורך זמן, רוב היחידות משתתפות. נאמר כי דפוס פעילות זה הוא גבוה דלילות אוכלוסייה. לעומת זאת, מערכת המשתמשת ברוב היחידות לפחות במעט בכל רגע נתון תהיה בעלת דלילות אוכלוסייה נמוכה.

אותה מסגרת משמשת לאפיון נוירונים בודדים לאורך זמן. במקרה זה, גבוה דלילות לכל החיים פירושו שנוירון פעיל רק בהתפרצויות נדירות של פעילות גבוהה, ואילו דלילות נמוכה לכל החיים מעידה על כך שנוירון פעיל ברמה נמוכה כמעט כל הזמן.

כאן מועיל לעשות אנלוגיה עם השפה הכתובה. אנו יכולים להעביר מחשבה נתונה על ידי כתיבתה באנגלית, או באופן די שווה בסינית. עם זאת מערכות הקידוד של שתי השפות הללו שונות לגמרי. כדי לבטא כמעט כל רעיון באנגלית כתובה, נשתמש כמעט בכל יחידות הקידוד - 26 האותיות - לפחות פעם אחת. ניתוח האותיות עם נוירונים הוא כמו שימוש בכל הנוירונים במוח ברמה נמוכה למשימה נתונה. אנו יכולים לומר כי למערכת כמו אנגלית כתובה יש דלילות נמוכה.

M4RC0 / Wikimedia Commons

מקור: M4RC0 / Wikimedia Commons

בסינית, רק קומץ מאלפי הדמויות יהיה צורך להביע את אותה מחשבה. השימוש בכל דמות יהיה מודגש מכיוון שדמויות מגיעות במגוון רחב של צורות די מובחנות, ורובן אינן חוזרות על עצמן במחשבה אחת. זה כמו להשתמש בכמה נוירונים בכל פעם ברמה גבוהה. אם כן, הסינית תואמת לדלילות גבוהה.

אף אחת מהמערכות אינה מטבעה טובה יותר מהשנייה - לשניהם יתרונות וחסרונות. מה שאנחנו רוצים לדעת, איזו שפה כתובה דומה ביותר לדפוס הפעילות במוח?

באמצעות מחקר אמפירי ותיאורטי במהלך 35 השנים האחרונות, התברר שפעילות המוח די דלילה. זה מתנהג כך משתי סיבות עיקריות.

ראשית, זה נובע מאופן הפעולה של נוירונים, כלומר הכללים הביוכימיים והביופיזיים השולטים בפעולתם. זה המקרה גם בקרב אוכלוסיות עצביות וגם לאורך זמן. מגבלות על זרימת הדם - המגבילות את כמות האנרגיה שניתן להעביר לנוירונים רבים - דוחפות את המערכת לעבר דלילות אוכלוסייה גבוהה. בתחום הזמן, מכונות עצביות מבוססות ביסודן על פליטת פרץ קצר וחד של אנרגיה מאולצת, ואז השקעה ממושכת יותר בטעינה לפרץ נוסף. הם לא יכולים להיות סתם קצת פעילים רוב הזמן. האומדנים התיאורטיים הטובים ביותר למצב - אף שהם מניחים הנחות משמעותיות לגבי מערכת מורכבת מאוד - מתכנסים לגבול של שימוש בשיעור של כ -10% במוח היונקים (1,2, 3). נשמע מוכר?

שנית, דורשים דלילות מכיוון שהעולם דליל. בסביבה שלנו - ובהתאם, בראשנו - הדברים קורים בהתפרצויות, ולא ברמה נמוכה כל הזמן. זה כולל אירועים, חפצים, תשומת הלב, פעולה, משמעות והחלטות.

דייוויד פילד, שעבד עם ברו אולשאוזן מדעי המוח של UC ברקלי, עקב אחר קו החשיבה הזה בציון דרך בשנת 1996 עיתון על דלילות במערכת הראייה. הם השתמשו במודלים חישוביים כדי להראות שמוחנו מניח מבנה דליל בתבניות המרחביות של העולם סביבנו.

בעיקרו של דבר הם בנו מערכת חישובית שנאלצה ללמוד קוד דליל. הקוד או ה"אלפבית "דומים לשפה כתובה, אלא שהם מקודדים תמונות (גושים קטנים של תמונות טבעיות) ולא מילים. מה שהם מצאו היה שהאלף-בית החזותי שלמד מודל המחשב דומה מאוד לאלף-בית ששימש במערכת הראייה שלנו.

במילים אחרות, במערכת שאומנה להיות פשוט דלילה, האסטרטגיה הבסיסית של המוח לניתוח העולם הוויזואלי קופצת "בחינם" ומבלי שתוכנתה מראש במפורש. כפי שמתברר, לקידוד דליל יש קשרים חזקים למהפכת "הלמידה העמוקה" הנוכחית בינה מלאכותית, עליהם אדון בפוסטים עתידיים.

לחזור אל מחקר שנערך לאחרונה בראשות ססקיה דה פריס ממכון אלן, אותו הזכרתי ב פוסט ראשון, אחד העיקריים של החוקרים מטרות היה למדוד דלילות. בעזרת מידע זה אנו יכולים להעריך איזה חלק מהמוח פעיל בו זמנית.

על פני אזורי הראייה שדגמו, ובשכבות שונות של קליפת המוח, הנתונים של דה-פריס מרמזים שכ -20% מהנוירונים בדרך כלל פעילים בו זמנית. למרות שכשלושת רבעי מתאי העצב הראייה מגיבים באופן קבוע, רק אחד מכל חמישה פעיל בכל פעם. ולאורך זמן, נוירונים בודדים היו פעילים רק במהלך כ -20% מאורך ההקלטות. ברור שערכים אלה קרובים יותר לערך 10%, אותו הצעתי ככלל אצבע מאשר למיתוס 100%.

מה כל זה קשור למוח האינטרנט שלך? המפתח הוא שגם האינטרנט דליל. הוא פעיל בהתפרצויות, הן ברחבי הרשת בזמן נתון והן בתוך ערוצי התקשורת לאורך זמן.

תוכל להרגיש את הפעילות על ידי ניטור אותות ה- wifi של המחשב שלך. משתמשי מקינטוש יכולים לפתוח את אפליקציית Monitor Monitor (בתיקיית Utilities) ולבחון את הכרטיסייה Network. תראה עלילה של נתחי הודעות (מנות) שנשלחו והתקבלו על ידי המחשב שלך לאורך זמן. אלא אם כן אתה משתמש ברוחב פס רב, העקבות בדרך כלל ייראו דלילים וצבועים, כך:

 דניאל גרהם

הודעות שנשלחו (אדומות) והתקבלו (כחולות) על ידי מודם Wifi למחשב נייד לאורך זמן.

מקור: דניאל גרהם

המוח והאינטרנט חולקים תנאי הפעלה דלילים. אבל אנחנו יכולים ללכת רחוק יותר. לקח נוסף של המטאפורה האינטרנטית למוח הוא שאותות קצרים מדי פעם הם חיוניים בכדי לגרום למערכת לעבוד. באופן טבעי אנו נמשכים לאותות חזקים ועקביים במוח, ולהבהבים הבהירים כאשר המוח "נדלק". אך בעקבות המטאפורה באינטרנט, גם דרבונים קצרים של פעילות הם מכריעים.

באינטרנט ישנם מגוון פרצי איתות קצרים המאפשרים לנתבים לשמור על קשר. חשוב לציין שפרצי האות הללו אינם נושאים שום תוכן הודעה. האותות כוללים ACKs או אישורים, המספרים לנתב שולח כי קבוצת הודעות התקבלה ביעדה. נתבים גם שולחים מעת לעת לשמור על החיים, שהם הודעות קטנות שאומרות לשכנים ברשת כי נתב מוכן להעברת הודעות.

אם המוח היה משתמש באסטרטגיה דומה, סוגים אלה של מסרים זעירים היו מתפספסים או לא מובנים אם היינו עוסקים רק במצבים שבהם הרבה נוירונים פעילים יחד. כמו האינטרנט, גם אותות רבים במוח מתייחסים לשמירה על פעולת מערכת התקשורת, ולא לבצע משימה או התנהגות ספציפיים. מדובר בשמירה על "נגישות" של כל רשת המוח, וזה משהו שהאינטרנט מצטיין בו.

למוח יש מגבלות על פעילות זהה לאינטרנט - בשתי המערכות, לא נוכל לכל הרכיבים להיות פעילים בבת אחת, אפילו ברמה נמוכה. באופן מכריע, שתי המערכות נועדו ביסוד להעביר מסרים ברשת עצומה וקשורה מאוד. אני חוקר את ההקבלה הזו בין האינטרנט למוח (ורבים אחרים) בספרי החדש, אינטרנט בראש שלך. אדון בכמה מההקבלות הללו בפוסטים עתידיים.

אז לאיזו רמת דלילות עלינו לשאוף? למרות שמחקר דה-פריס הוא צעד גדול קדימה, עדיין רחוקה מלהיות לנו תמונה טובה של פעילות מוחית בקנה מידה גדול במוחנו. נכון לעכשיו, איננו יכולים לומר מה יהיה הערך האידיאלי של דלילות לבני אדם, שלא לדבר על כיצד להשיג זאת. הכי הרבה שאנו יכולים לומר כעת הוא שנדרשת מידה משמעותית של דלילות.

אבל אולי פחות זה יותר? אסכם בקטע קצר מ אינטרנט בראש שלך:

דייוויד פילד, שהיה הדוקטור שלי. יועץ, לקח את עקרון הקידוד הדליל ללב, או למוח כביכול. בהתחשב במגבלה של 10 אחוזים או פחות תאים פעילים מאוד בכל פעם במוח, דייוויד אוהב להתבדח שהוא מנסה להוריד את הסך האישי שלו ל -5 אחוזים. יכול להיות שהוא עומד במשהו.

זכויות יוצרים © 2021 דניאל גרהם. העתקה לא מורשית של כל תוכן אסורה בהחלט. לבקשות להדפסה מחודשת, שלחו אימייל [email protected].

instagram viewer