Этологический форум  

Вернуться   Этологический форум > Эволюция
Имя
Пароль
Справка Пользователи Календарь Поиск Сообщения за день Все разделы прочитаны

Ответ
 
Опции темы Поиск в этой теме Опции просмотра
  #1  
Старый 02.02.2010, 15:51
leo leo вне форума
натуралист
 
Регистрация: 23.12.2008
Сообщения: 64
По умолчанию Как нейронные сети мозга кодируются в генах?

Я по специальности программист и довольно много занимался нейронными сетями. Меня интересует процесс кодирования нейронных сетей мозга генами.

Многие нейронные сети в мозгу животных/человека уже сформированны на момент рождения - поскольку у новорожденных животных и человека уже существует множество программ поведения.

Для того, чтобы описать (или закодировать) нейронную сеть, нужно для каждого нейрона перечислить все нейроны, к которым подсоединен его выход, и а так же коеффицент усиления в каждой связи.

Интересно, как образуются нейронные сети в мозгу зародыша: вначале нейроны просто делятся, а когда их уже много, то они начинают создавать связи друг с другом или каждый новый нейрон сразу же подсоединяется к тем уже существующим нейронам, с которыми должен быть связан?

Известны ли гены (или группы генов), которые кодируют определенные нейронные сети в мозгу?

Например, могут ли сейчас ученые проследить развитие у зародыша нейронной сети, имеющей отношение к речи, и найти, какие гены "включаются" при создании этой сети?
Ответить с цитированием
  #2  
Старый 02.02.2010, 18:31
leo leo вне форума
натуралист
 
Регистрация: 23.12.2008
Сообщения: 64
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от sher
для сравнения можно было бы сказать, что раз по телевизору идут одни и теже каналы, а по ним транслируют одни и теже передачи, то где-то в недрах телевизора прошиты новости и погода.

приведеный вывод попадает в категорию наиболее правдоподобных объяснений, которые однако без проверки могут оказаться ложными, а само явление иметь другое, более замысловатое объяснение.

часть нейронов к моменту рождения уже установили синаптические связи, а большая часть их возникает после рождения на основании взаимодейсвтия нейронов, активирующихся в процессе специфической деятельности. если говорить о связах, которые имеются на момент рождения, то я не уверен, что сам момент выхода из утробы для нейронных связей является неким водоразделом: до и после. как известно, эмбрион ведет себя активно и внутри матери.

предлагаю другую идею: связей между нейронами изначально нет. да и сами нейроны появлются не сразу после зачатия. как только начинают образовываться нейроны, какая-то их часть устанавляивает между собой связи. это регулируется также как развиваются все другие органы тела.

Насчет телевизора мы знаем, что он получает информацию извне. Насчет животных (млекопитающих) - до рождения они не могут получать, скажем, зрительную информацию из окружающего мира. И все же новорожденный теленок отличит маму-корову от волка. Для того, чтобы научиться распознавать хищников, ему не нужно с ними встречаться - нейронная сеть, ответственная за это, уже существует в его мозгу. А это значит, что она закодирована в ДНК - больше вроде негде.

Животные рождаются с готовыми и хорошо отточенными программами поведения. Пчелы при жизни не учатся собирать мед - они с рождения это умеют. Человек в этом плане сильно отличается от остальных животных - его программы поведения в большенстве своем формируются после рождения и поэтому они гораздо более гибкие, чем у животных. В сущности, это одно из основных отличий человека от животных - он рождается "раньше, чем надо", когда его программы еще не готовы, и они формируются, взаимодействуя с окружающей средой - вот почему человек такой гибкий.

Я интересуюсь, известно ли современной науке, как кодируются нейронные сети в генах, или никаких данных на этот счет нет.
Ответить с цитированием
  #3  
Старый 04.02.2010, 21:48
Sonta Sonta вне форума
любитель
 
Регистрация: 24.02.2007
Сообщения: 2,255
По умолчанию

я бы мог детально обьяснить как формируется вся нервная система включая мозг ..да и весь организм и как и где все это закодированно

но для начала обьясните мне как работает компьютер
давно мечтаю понять
Ответить с цитированием
  #4  
Старый 05.02.2010, 00:11
Аватар для Krass
Krass Krass вне форума
Super Moderator
 
Регистрация: 26.09.2007
Сообщения: 1,694
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от неэтолог
Давайте по очереди, немножко мы о Вам компьютере, Вы нам о мозге, так и будем продвигаться.

Начинайте, с интересом почитаю -люблю учиться.
Ответить с цитированием
  #5  
Старый 06.02.2010, 16:42
Аватар для VPolevoj
VPolevoj VPolevoj вне форума
эрудит
 
Регистрация: 02.09.2009
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщения: 1,185
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от неэтолог
Уж больно мне это напоминает одну из моделей средневековых представлений, когда из глаз выходили невидимые щупальца, осязали пространство и таким образом имевший глаза мог составлять представление о творящемся вокруг него.
Это, между прочим, не какие-то там "средневековые представления", а мысли Рене Декарта (1596-1650). Конечно они звучат наивно. Даже наша преподавательница по философии, когда рассказывала об этом, посмеивалась и выражала интонацией сарказм. Но нужно понимать, что в то время знания о физиологии человека и животных практически отсутствовали. И Декарт оформлял свои представления как умел.

"Декарт полагал, что при воздействии раздражения на орган чувств натягиваются нервные нити, идущие к мозгу, и открывают расположенные на внутренней поверхности мозга отверстия, через которые выходят находящиеся в мозговых желудочках «животные духи». Последние, подобно частицам пламени, проходят по нервам и втекают в мышцы, вызывая их сокращение. Декарт считал, что некоторые реакции человека, например отдергивание ноги от огня, происходят соответственно описанному им механизму. Произвольные же движения человека зависят, по Декарту, от наличия в теле души, которая имеет свое местопребывание в верхнем мозговом придатке — эпифизе."

А теперь возьмем для сравнения теорию нервизма, идеи о главенствующей роли центральной нервной системы в регуляции всех функций и физиологических процессов в организме животных и человека, которая была введена в научный обиход И.Павловым в 1883 году и которая актуальна до сих пор.

Если эту теорию пересказать простыми словами, то получается так.
Из мозга выходят в разные стороны "нити", по которым от органов чувств идут сигналы, которые, замыкаясь в центре, образуют (рефлекторные) дуги, и по исходящим каналам идут к мышцам вызывая их сокращения. Так работает нервная система.

И это СОВРЕМЕННЫЕ представления!
И чем же они отличаются от тех, что придумал для себя Декарт?

Последний раз редактировалось VPolevoj, 24.02.2010 в 14:56.
Ответить с цитированием
  #6  
Старый 09.02.2010, 01:46
Sonta Sonta вне форума
любитель
 
Регистрация: 24.02.2007
Сообщения: 2,255
По умолчанию

никакой современной модели мозга и не существует ....
существуют представления людей которые работают в этой области
существуют популярные книги написание которых научной цели не преследуют
при этом каждый специалист работает в своей области ...из тех отходов научного процесса которые мы получаем в виде каких то сенсационных заметок вряд ли можно сформировать представление которое бы тянуло на состояниие" я понимаю"
попробуйте проштудировать 10 разных учебников по нейрофизиологии
для того чтобы просто разобраться с этими знаниями вам понадобится еще 100 учебников ...у нас нет на это время ..за то у нас есть время
на развлечение на этом форуме
Ответить с цитированием
  #7  
Старый 09.02.2010, 03:04
Sonta Sonta вне форума
любитель
 
Регистрация: 24.02.2007
Сообщения: 2,255
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от неэтолог
никакой современной модели мозга и не существует ...

Странно это слышать.....возможно, Вы пропустили девятый месидж в этой теме.
Там и картинки есть.
по моему Вы смайлики забыли поставить
Ответить с цитированием
  #8  
Старый 09.02.2010, 14:04
Аватар для VPolevoj
VPolevoj VPolevoj вне форума
эрудит
 
Регистрация: 02.09.2009
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщения: 1,185
По умолчанию

неэтолог, в который раз убеждаюсь в твоем умении задавать "неудобные" вопросы.

Вопрос, на чём именно базируется функция памяти, является открытым и пожалуй одним из самых больных для современной науки. Современные знания как физиологии мозга, так и кибернетики-информатики, настолько широки и глубоки, что, казалось бы, уже не должно оставаться никаких неясных моментов. Ан, нет! Есть еще, оказывается, такие места, откуда наши исследователи стыдливо отворачивают свои глаза.

По этому вопросу (как и по поводу "современной модели мозга") существуют лишь различные теории (гипотезы), взгляды и представления (тут Sonta прав) - одной общей и непротиворечивой теории, которая бы всех устраивала и которая бы всё объясняла, нет.

Господствующая парадигма базируется на так называемой "интегративной деятельности нейронов", о чем видимо тебе пытался намекнуть Sher своими картинками. Она основывается на представлении о работе нейронов, как об своеобразном интеграторе, который собирает сигналы со входов (у нейрона множество дендритов, а синапсов - контактов - на них много тысяч) и, если порог возбуждения будет превышен, выдает разряд на один единственный выход - аксон. Так по современным представлениям работает нейрон. Именно так его моделируют, и именно на основе подобных моделей строят так называемые нейронные сети и нейрокомпьютеры. Так что, в некотором смысле, это соответствует правде.

Но это далеко не вся правда.

Проводились например такие опыты на планариях. Несколько планарий (это такие плоские черви) обучали каким-то навыкам. Потом их убивали, изготавливали из них фарш и скармливали другим планариям, которые обучение не проходили. После подобного акта каннибализма многие откушавшие планарии стали обладать знаниями тех, кого они съели. Стали выяснять что же могло стать носителем информации при подобном переносе знаний. Оказалось что ими были молекулы РНК.

Еще одной базовой теорией является теория о функциональной организации работы мозга. Суть её сводится к тому, что разные функции локализованы в разных отделах мозга. Это подтверждается в частности нарушениями вызванными повреждением различных участков мозга при травмах или кровоизлияниях. Кроме того проводились опыты по прямому раздражению различных участков мозга. Так были открыты зрительная зона, слуховая, зона Брока, сенсо-моторная и др. Многие исследователи тратили свое время в поисках различных "центров", так например, был открыт "центр удовольствий".
Но и эта теория не является полной.
Известны люди у которых было повреждено очень много отделов мозга, но которые не только нормально существовали, но еще и делали открытия, как например Луи Пастер.

Я читал диссертацию "Роль височных областей коры в нормальной и патологической деятельности мозга" автор Щербаков Виталий Иванович (кстати, если у кого есть возможность заказать её оцифровку, сделайте бога ради - не дайте пропасть этому труду, а то сам автор не желает публиковать эти свои результаты). Ими использовался метод холодового выключения коры головного мозга. Это когда под череп вживляются капсулы через которые можно пропускать воду любой заданной температуры. Кора головного мозга перестает работать при температуре уже 20-22 градуса по Цельсию. После восстановления нормальной температуры все функции восстанавливались. Этот метод позволяет изучать функции отдельных зон мозга без их разрушения.
Опыты проводились на кошках. (Все кошки прошедшие эксперимент доживали свои дни по домам у различных сотрудников.) Охлаждением определенных участков мозга у них вызывали эпилептические припадки или "болезнь движения" - так называемая "морская болезнь" проявляющаяся при укачивании, и другие нарушения.
Так вот, после нескольких экспериментов с одной и той же кошкой у неё эти симптомы сначала снижались, а затем и вовсе исчезали. И никакое охлаждение уже не вызывало нужных патологий. Стали разбираться. Выяснилось, что функциональные зоны отвечающие за данное проявление переместились на другое место, скажем в теменную область. При длительном и многократном охлаждении уже её, зона перемещалась на новое место, скажем в лобную область и т.д. То есть по сути дела было открыто, что функциональная привязка к конкретным зонам мозга может изменятся. И что никакой жесткой привязанности нет.

И т.д. Можно приводить и приводить факты и работы, которые свидетельствуют о неполноте современных знаний о мозге. Но, повторюсь, единой общей для всех теории мозга пока не существует.
Видимо мы ещё не знаем чего-то существенного, такого, что позволит нам создать подобную теорию.
Ответить с цитированием
  #9  
Старый 09.02.2010, 14:57
Аватар для VPolevoj
VPolevoj VPolevoj вне форума
эрудит
 
Регистрация: 02.09.2009
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщения: 1,185
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от sher
автор имеет исключительное право решать в каком виде и где будет размещено его произведение. если Щербаков не хочет печать на бумаге, но не прочь распространить все произведение, то попросите у него файл, мы поможем разместить его в Сети, у нас может быть. или он сам это может сделать на блоге. в противном случае мы поступаем как пираты и портим отношение с человеком, к работам которого же призываем прислушаться.
Мне, честное слово, неудобно.

http://nnspu.ru/staff/sherbakov.php

Диссертация старого образца: напечатана на пишущей машинке, с вклеенными фотографиями. Естественно никакой цифровой копии её не существует и в помине. Да и сам автор вряд ли захочет это сделать.

Нежелание его публиковать результаты именно этой своей работы я связываю с тем, что там затронуты области, которые до сих пор еще не разрабатывались как нашими, так и тамошними учеными, такие как например "болезнь движения" и не всё видимо пока защищено патентами. Да и сам примененный метод "холодового отключения" по крайней мере в таком виде был применен впервые, и далеко еще себя не исчерпал. Но кто об этом знает?
Есть правда работы и публикации его учеников и просто связанные с этими исследованиями работы, но это всё "капля в море".

По поводу авторских прав.
Я не собираюсь публиковать эту работу (тем более, что сам автор этого не хочет). Но, насколько я знаю, все диссертации являются публикациями, которые находятся в свободном доступе, и любой желающий может с ними ознакомится. Для этого они и существуют. Так что, знакомиться с уже защищенной диссертацией преступлением не является.
Если я не прав, то поправьте меня. Тема важная.

Последний раз редактировалось VPolevoj, 09.02.2010 в 15:29.
Ответить с цитированием
  #10  
Старый 09.02.2010, 19:00
leo leo вне форума
натуралист
 
Регистрация: 23.12.2008
Сообщения: 64
По умолчанию

Подводя этоги этой дискуссии - не только не известно, как нейронные сети кодируются в генах, но незвестно даже, работает ли мозг, как нейронная сеть.

Просто, насколько понимаю, вся этология построена на том, что "программы поведения" животных и человека определены генами.

Некоторые гены, ответственные за то или иное поведение животных, известны. Скажем, известен ген, отвечающий за то, что пчелы затыкают воском ячейки с детвой.

Но как этот ген формирует ту структуру в мозгу пчелы, которая ответственна за это действие, никому не известно.

Очень жаль.

Тогда, как мне кажется, возможности развития этологии, как точной науки, сильно ограничены.
Ответить с цитированием
Ответ


Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете прикреплять файлы
Вы не можете редактировать сообщения

BB-коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Быстрый переход


Часовой пояс GMT +4, время: 13:17.


Русский vBulletin v3.5.1, Copyright ©2000-2018, Jelsoft Enterprises Ltd.
Перевод сделал zCarot