0
Komentuj na forum
Te same reguły fizyki rządzące cząsteczkami, które np. skraplają gaz lub powodujące przejście cieczy w stan stały, odnoszą się również do modeli działania neuronów znajdujących się w ludzkim mózgu. Matematyk z Uniwersytetu Chicago, Jack Cowan, zaproponował ten oraz podobne poglądy podczas dorocznego spotkania amerykańskiego Stowarzyszenia Nauk Postępowych (Association for Advanced Science) w Bostonie.
"Struktury składające się z bardzo wielu części mogą wykazywać nagłe przejścia z jednego stanu do innego, co fizycy nazywają fazami przejściowymi", powiedział Cowan, profesor Instytutu Matematyki i Neurologii w Chicago. "Przy fazach przejściowych zachodzą dziwne i interesujące zjawiska".
Gdy płyny ulegają fazom przejściowym, przechodzą w postać gazową lub stałą. Gdy mózg ulega fazie przejściowej, to przechodzi od przypadkowego do umodelowanego działania. "Mózg podczas spoczynku wykazuje przypadkową działalność lub coś, co fizycy nazywają ruchami Browna", powiedział Cowan.
Chociaż ogrom jego pracy włącza wyprowadzanie równań, odkrycia Cowana pokrywają się również z danymi laboratoryjnymi pochodzącymi z badań kory mózgowej i badań elektroencefalogramem. Jego najnowsze odkrycia pokazują, że tych samych matematycznych narzędzi fizycy używają do opisywania zachowania cząsteczek subatomowych, a dynamiki płynów i ciał stałych mogą zostać teraz zastosowane w celu lepszego zrozumienia tego, w jaki sposób mózg generuje różne rytmy.
Zalicza się do tego fale delta generowane podczas snu, fale alfa mózgu wizualnego i fale gamma, odkryte w ciągu ostatniej dekady, które wydają się być powiązane z przetwarzaniem informacji. "Działalność mózgu w stanie spoczynku wydaje się mieć statyczną strukturę, która jest charakterystyczna dla pewnego rodzaju faz przejściowych", powiedział Cowan. "Mózg lubi ten stan, ponieważ wówczas przetwarzanie informacji jest zoptymalizowane".
Na tym etapie badań, według Cowana, za wcześnie jest próbować stwierdzić, w jaki sposób fazy przejściowe mogłyby być związane z uwarunkowaniami neurologicznymi lub stanami ludzkiej świadomości. "Będzie to możliwe dopiero w przyszłości", powiedział Cowan.
Inną częścią składową jego ostatnich badań jest zamknięta relacja między spontanicznym powstawaniem modelowym a sieciami reakcji chemicznych. W tym badaniu Cowan pokazuje, jak matematyka może pomóc wyjaśnić halucynacje wizualne i w jaki sposób kora wizualna otrzymuje pasy, które są widoczne gołym okiem po usunięciu jej z martwego ciała.
"Ta linia badań nad modelowym powstawaniem mogła zostać zapoczątkowana przez Alana Turinga, który również stworzył nowoczesną naukę obliczeniową", powiedział Terrence Sejnowski z Salk Institute for Biological Studies w La Jolla (stan California, USA), wiodący specjalista w neurobiologii obliczeniowej.
Poszukiwanie Cowana mające na celu zrozumienie działania mózgu przy użyciu metod numerycznych trwało ponad cztery dekady. W tym czasie współpracował z wieloma studentami-doktorantami filozofii i swoimi kolegami zajmującymi się fizyką, matematyką, biologią i neurologią.
W 1972 roku on oraz postdoktorant Hugh Wilson, pracujący obecnie w Canada's York University, sformułowali komplet równań, które mogłyby opisywać dynamikę sieci neuronowych. Nazywane obecnie "cowenowsko-wilsonowskimi" równania stały się podstawą do badania sieci neuronów. "Zawsze jednak wiedziałem, że te równania były nieprawidłowe, więc zastanawiałem się nad nimi dalej", powiedział Cowan.
Wtedy, w 1985 roku, przeczytał w japońskim dzienniku artykuł, który opisywał statystyczne podejście fizyki do chemicznej sieci reakcji. "Zrozumienie, jak użyć tego narzędzia w przypadku sieci biologicznych, zajęło mi całe lata. Zdarza się, że zachodzi analogia między zachowaniem chemicznej sieci reakcji a zachowaniem sieci neuronowych", powiedział Cowan.
Jego kariera badawcza zaczęła się w 1962 roku, kiedy jako absolwent technikum elektronicznego pracował wspólnie z założycielami teorii sieci neuronowej. Wśród nich był Norbert Wiener, który zmarł w 1964 roku, zanim zespól zaczął zajmować się problemem, którego badanie kontynuuje dziś Cowan.
"Naprawdę nie rozumiałem, co on do mnie mówił, dopóki sam nie zacząłem nad tym pracować. Wiener był jednym z wielkich matematyków XX wieku", powiedział Cowan.
Źródło: ScienceDaily (na podstawie materiałów dostarczonych przez Uniwersytet Chicago)
Opracowanie i tłumaczenie: Ivellios
Paranormalne.pl
źródło: http://www.paranormalium.pl
Te same reguły fizyki rządzące cząsteczkami, które np. skraplają gaz lub powodujące przejście cieczy w stan stały, odnoszą się również do modeli działania neuronów znajdujących się w ludzkim mózgu. Matematyk z Uniwersytetu Chicago, Jack Cowan, zaproponował ten oraz podobne poglądy podczas dorocznego spotkania amerykańskiego Stowarzyszenia Nauk Postępowych (Association for Advanced Science) w Bostonie.
"Struktury składające się z bardzo wielu części mogą wykazywać nagłe przejścia z jednego stanu do innego, co fizycy nazywają fazami przejściowymi", powiedział Cowan, profesor Instytutu Matematyki i Neurologii w Chicago. "Przy fazach przejściowych zachodzą dziwne i interesujące zjawiska".
Gdy płyny ulegają fazom przejściowym, przechodzą w postać gazową lub stałą. Gdy mózg ulega fazie przejściowej, to przechodzi od przypadkowego do umodelowanego działania. "Mózg podczas spoczynku wykazuje przypadkową działalność lub coś, co fizycy nazywają ruchami Browna", powiedział Cowan.
Chociaż ogrom jego pracy włącza wyprowadzanie równań, odkrycia Cowana pokrywają się również z danymi laboratoryjnymi pochodzącymi z badań kory mózgowej i badań elektroencefalogramem. Jego najnowsze odkrycia pokazują, że tych samych matematycznych narzędzi fizycy używają do opisywania zachowania cząsteczek subatomowych, a dynamiki płynów i ciał stałych mogą zostać teraz zastosowane w celu lepszego zrozumienia tego, w jaki sposób mózg generuje różne rytmy.
Zalicza się do tego fale delta generowane podczas snu, fale alfa mózgu wizualnego i fale gamma, odkryte w ciągu ostatniej dekady, które wydają się być powiązane z przetwarzaniem informacji. "Działalność mózgu w stanie spoczynku wydaje się mieć statyczną strukturę, która jest charakterystyczna dla pewnego rodzaju faz przejściowych", powiedział Cowan. "Mózg lubi ten stan, ponieważ wówczas przetwarzanie informacji jest zoptymalizowane".
Na tym etapie badań, według Cowana, za wcześnie jest próbować stwierdzić, w jaki sposób fazy przejściowe mogłyby być związane z uwarunkowaniami neurologicznymi lub stanami ludzkiej świadomości. "Będzie to możliwe dopiero w przyszłości", powiedział Cowan.
Inną częścią składową jego ostatnich badań jest zamknięta relacja między spontanicznym powstawaniem modelowym a sieciami reakcji chemicznych. W tym badaniu Cowan pokazuje, jak matematyka może pomóc wyjaśnić halucynacje wizualne i w jaki sposób kora wizualna otrzymuje pasy, które są widoczne gołym okiem po usunięciu jej z martwego ciała.
"Ta linia badań nad modelowym powstawaniem mogła zostać zapoczątkowana przez Alana Turinga, który również stworzył nowoczesną naukę obliczeniową", powiedział Terrence Sejnowski z Salk Institute for Biological Studies w La Jolla (stan California, USA), wiodący specjalista w neurobiologii obliczeniowej.
Poszukiwanie Cowana mające na celu zrozumienie działania mózgu przy użyciu metod numerycznych trwało ponad cztery dekady. W tym czasie współpracował z wieloma studentami-doktorantami filozofii i swoimi kolegami zajmującymi się fizyką, matematyką, biologią i neurologią.
W 1972 roku on oraz postdoktorant Hugh Wilson, pracujący obecnie w Canada's York University, sformułowali komplet równań, które mogłyby opisywać dynamikę sieci neuronowych. Nazywane obecnie "cowenowsko-wilsonowskimi" równania stały się podstawą do badania sieci neuronów. "Zawsze jednak wiedziałem, że te równania były nieprawidłowe, więc zastanawiałem się nad nimi dalej", powiedział Cowan.
Wtedy, w 1985 roku, przeczytał w japońskim dzienniku artykuł, który opisywał statystyczne podejście fizyki do chemicznej sieci reakcji. "Zrozumienie, jak użyć tego narzędzia w przypadku sieci biologicznych, zajęło mi całe lata. Zdarza się, że zachodzi analogia między zachowaniem chemicznej sieci reakcji a zachowaniem sieci neuronowych", powiedział Cowan.
Jego kariera badawcza zaczęła się w 1962 roku, kiedy jako absolwent technikum elektronicznego pracował wspólnie z założycielami teorii sieci neuronowej. Wśród nich był Norbert Wiener, który zmarł w 1964 roku, zanim zespól zaczął zajmować się problemem, którego badanie kontynuuje dziś Cowan.
"Naprawdę nie rozumiałem, co on do mnie mówił, dopóki sam nie zacząłem nad tym pracować. Wiener był jednym z wielkich matematyków XX wieku", powiedział Cowan.
Źródło: ScienceDaily (na podstawie materiałów dostarczonych przez Uniwersytet Chicago)
Opracowanie i tłumaczenie: Ivellios
Paranormalne.pl
źródło: http://www.paranormalium.pl
