Нейродарвинизм Джеральда Эдельмана и конкуренция нейронов

Свою теорию Эдельман называет теорией отбора групп нейронов или нейродарвинизмом (Neural Darwinism) и противопоставляет ее концепциям обработки информации и инструкционистским теориям. В первом фрейме - лекция на русском. В последнем - сайт института Нейронаук

Пример с котятами - это импринтинг на подготовленных (готовых) синапсах... А когда растут новые синапсы?

• Закладки к посту
• Закладки "Психология"
• Книги по этологии
• Книги по социальной психологии
• Все комментарии этого блога

С точки зрения Эдельмана, мир для новорожденного предстает как набор неупорядоченных, хаотических сигналов, и только приобретенный опыт (но не заранее заданная инструкция) позволяет классифицировать эти сигналы, выделить среди них сочетания, воспринимаемые как тот или иной объект, соотнести их с приятными или угрожающими событиями. Фиксация опыта индивида происходит путем конкурентного отбора групп нейронов и синапсов, закономерности которого подобны закономерностям естественного отбора в эволюционирующих популяциях.
Рассмотрим подробнее, как это происходит, на примере развития зрительной коры.
Исходно нейроны зрительной коры не специализированы, и каждый отвечает на достаточно широкий спектр сигналов. Для отдельных нейронов эти спектры могут несколько различаться.
Между нейронами имеются множественные синаптические контакты, установленные более менее случайным образом.
Когда предъявляется визуальный стимул (например, черточка, движущаяся вверх и вправо), все реагирующие на него нейроны испускают электрические импульсы с одной и той же частотой. Когда стимул исчезает, нейроны могут оставаться активными, но импульсы больше не коррелируют.
Между синхронно реагирующими нейронами контакты усиливаются, и эти нейроны объединяются в группу.
Впоследствии возбуждение одного из нейронов группы провоцирует активность других нейронов, т.е. вся группа начинает реагировать на стимулы как единое целое.
Синапсы между нейронами, периоды активности которых не совпадают, ослабляются или вообще исчезают.

Конкурентный характер процессов образования нервных структур иллюстрируют известные эксперименты Хьюбела и Визела, проведенные еще в 60-х годах.
Они исследовали структуру зрительной коры котят. В норме в стриарной коре чередуются участки, связанные с левым глазом, с участками, получающими связи от правого.
Эти участки называются колонками глазодоминантности. Формируются они на 4-6 неделе после рождения.

Если же после рождения один глаз котенку закрывали, то формировались неравные колонки: неработающему глазу соответствовали более узкие, а работающему - более широкие. Это объясняется тем, что от неработающего глаза почти не поступают нервные импульсы, а, как было упомянуто выше, синаптические связи образуются и сохраняются только между работающими нейронами.
Когда глаз по истечении 6 недель открывали, он оказывался функционально слепым, несмотря на то, что все его структуры сохранны. Если глаз закрывали до 4-й или после 6-й недели, это практически не влияло на формирование колонок глазодоминантности.

Формирование таких групп нейронов в различных зонах коры - и зрительной, и слуховой, и моторной, - начинается еще до рождения. Эдельман называет группы, сформированные из нейронов с исходно неупорядоченными связями, первичным репертуаром.
Группы приобретают определенную специализацию.
Например, в зрительной коре одни группы лучше реагируют на вертикальные палочки, другие - на горизонтальные, третьи – на наклонные.
На каждый сигнал отвечает множество групп - одни лучше, другие - хуже.
Возможность образования таких специализированных групп является результатом эволюции и закреплена генетически. Однако в каждом конкретном случае структура коры - то, как именно объединены нейроны в группы и какова их специализация - не предопределена ни генетической программой, ни средой.
Генетически определяется только самая общая схема расположения зон - зрительной, слуховой, ассоциативной и т.п. - в коре.
Нервная система одного человека не такая, как нервная система другого, даже у близнецов.
Формирование нервных структур является результатом происходящей при жизни соматической селекции, закономерности которой подобны эволюционным.
Свои теории Эдельман проверяет, наблюдая за активностью мозга и конструируя на основе предложенных теорией принципов распознающие автоматы.

Посты этого блога по социальной психологии.