Ключ к обучаемости нейронной сети (биологической или искусственной) — в способности синаптических связей между ее нейронами меняться под влиянием опыта.
Безусловно, компьютеры поражают нас некоторыми своими способностями — не только игрой в шахматы, но и выполнением других более сложных задач. Но по большому счету они как цирковые пони, умеющие делать только один трюк.
Яркий пример пластичности мозга был обнаружен при исследовании мозговой активности слепых от рождения людей. Так, когда слепые добровольцы читали с помощью пальцев текст, напечатанный шрифтом Брайля, у них активизировались области мозга (такие как первичная зрительная кора), которые у зрячих задействованы в обработке визуальной информации.
Тактильные нервные окончания обнаруживают давление на поверхности кожи при помощи механочувствительных ионных каналов — специальных белковых молекул, встроенных в клеточную мембрану. Под воздействием даже небольшой деформации механочувствительный канал открывается и пропускает внутрь клетки поток положительно заряженных ионов. Ионный ток возбуждает нервное окончание, вернее, его мембрану, и, когда возбуждение достигает определенного порогового значения, на мембране возникает потенциал действия.
Существуют и другие пути передачи сигналов в мозг. Это один из самых простых.)
На рисунке показаны два нейрона на проводящем пути тактильной чувствительности; участок кожи, обозначенный пунктирной линией, называется рецептивным полем (соответственно сенсорная информация на схеме перемещается слева направо). Первый нейрон имеет длинный отросток (аксон), идущий от кожи — где он разветвляется на множество тончайших нервных окончаний — к спинному мозгу. Когда вам на руку садится комар, его ноги слегка давят на кожу над нервным окончанием. Нейрон регистрирует это давление и генерирует нервный импульс. Импульс проходит по аксону через тело клетки и доходит до синапса (на рисунке обозначен раздвоенной линией), соединенного со вторым нейроном, который находится в спинном мозге и передает сигнал дальше в головной мозг. (Суще
Тактильные ощущения возникают в результате деформации кожи под давлением. Эти деформирующие давления могут быть разными по силе — от удара о твердый предмет до легкого поглаживания (мы способны почувствовать даже невесомого комара, осторожно севшего нам на руку), — и все они воспринимаются нервными окончаниями, которые расположены под поверхностью кожи и являются частью нейронов.
Но совершают они это довольно разными способами, поскольку воспринимаемые ими внешние события также являются очень разными по своей физической природе.
Все нейроны, отвечающие за восприятие внешнего мира — будь то через осязание, слух, зрение, вкус или обоняние, — по сути, делают одно и то же: они регистрируют событие и передают сигнал о нем — иногда через один-два вставочных нейрона — в головной мозг.
Все нейроны, отвечающие за восприятие внешнего мира — будь то через осязание, слух, зрение, вкус или обоняние, — по сути, делают одно и то же: они регистрируют событие и передают сигнал о нем — иногда через один-два вставочных нейрона — в головной мозг.