Психика, сознание, разум - определения и возможность моделирования

[Серый Страж]

Главной функцией языка оказалось общение, а не мышление
https://naked-science.ru/article/psy/glavnoj-funktsiej-yazyka
Хотя доступ к словам, синтаксическим структурам и нелингвистическим символам способен облегчить некоторые когнитивные процессы, язык вряд ли можно считать основой любой формы мышления. К такому выводу пришли ученые из США, проанализировав данные исследований за последние 20 лет.

Язык — определяющая характеристика человека как биологического вида, однако о его основной функции спорят десятилетиями. Достаточно вспомнить гипотезу Сепира — Уорфа, или гипотезу лингвистической относительности, согласно которой язык определяет мышление (строгая формулировка) или влияет на то, как люди мыслят и познают мир (мягкая формулировка). Она возникла в середине XX века, стала причиной множества дискуссий в научном сообществе, превратилась в излюбленный инструмент активистов — в частности, сторонников феминитивов — и по-прежнему остается недоказанной. Ученые, как правило, относятся к ней скептически, хотя наличие как таковой связи между языком и различными психическими процессами не отрицают.

Исследователи из Массачусетского технологического института и Калифорнийского университета в Беркли (оба — в США) проанализировали данные из области неврологии и смежных дисциплин за последние 20 лет и привели доказательства того, что в современном мире язык прежде всего необходим человеку для коммуникации, а не для мышления. Соответствующую научную статью опубликовал журнал Nature.

Авторы работы исходили из того, что, если для некоторых форм мышления действительно требуется язык, то лингвистические механизмы в обязательном порядке должны быть задействованы хотя бы в этих формах мышления. То есть ряд когнитивных процессов должен быть невозможен без языка. Если же язык — инструмент коммуникации, то он должен влиять на эффективность передачи информации.

Данные исследований афазии (локального отсутствия или расстройства уже сформировавшейся речи с нарушением восприятия речи при сохранении слуха. — Прим. ред.) показали, что все изученные формы мышления возможны без языка. Функциональная магнитно-резонансная томограмма выявила, что в различных формах мышления и аргументации не участвует языковая сеть — области мозга, которые отвечают за обработку значений слов и связей между ними. Кроме того, согласно обзору исследований, сохранение лингвистических способностей человека не означает отсутствия проблем с мышлением, хоть и может облегчить некоторые когнитивные процессы.

Аргументы в пользу того, что язык предназначен для общения, были связаны с межъязыковыми тенденциями. Например, носители разных языков, как правило, стремятся упрощать синтаксическую структуру высказываний, предпочитают определенный порядок слов. Подобные явления трудно объяснить, исходя из представления, что язык используется для внутреннего осмысления, и не обращая внимания на то, как с его помощью формулируются и обрабатываются высказывания. Авторы исследования рассмотрели все имеющиеся данные в совокупности и доказали, что формулировка выполняет прежде всего коммуникативную функцию.

Ученые пришли к выводу, что язык не служит основой для мыслительных процессов, но изменил человеческую культуру, позволив передавать приобретенные знания из поколения в поколение. Он, вероятнее всего, развивался параллельно с мышлением и логическими способностями и отражает, но не порождает сложность и утонченность человеческого познания.

[Olweg]

Интересно! Как раз в тему того, что выше обсуждали.

[СТОкрат]

 ""язык не
служит основой для мыслительных
процессов""...
 Сходил я, значит, в буфет, купил пакет молока лианозовского ультрапастеризованного (в начале 90-х ещё экзотика) и попиваю да булочку ем. Гуляю, короче. А народ сидит -- дифуры решает. А как так вышло? А просто препод принимает в качестве решения непосредственно сам ответ без выкладок и отпускает меня нафиг. Дифуры несложные и я их решения "вижу" -- вот знаю, что решение должно иметь именно такой вид! Остаётся с константами пошаманить да проверить, что верно догадался.
 Или вот Шрёдингер уверял, что его уравнение само на него снизошло.
На Ньютона так вообще яблоко упало. Хотя злые языки говорят, что враки это, и без Гука ни до чего Ньютон не допёр бы. А чтобы не было свидетельств, Ньютон почти всю переписку с Гуком сжёг. Так и родилась математическая физика.

[Серый Страж]

Нейроны времени способны настраиваться на разное время
https://www.nkj.ru/news/50506/
Для разных временных масштабов мозг использует разные «нейронные часы».

У нас у всех есть чувство времени, но это не значит, что где-то в нашем мозге есть автономные нейронные часы, равномерно тикающие, подобно настоящим. Точнее, часы есть, но они показывают не объективное внешнее время, а субъективное, определяемое исключительно личным опытом. Наша жизнь состоит из эпизодов, событий, которые имеют определённую длительность и последовательность друг относительно друга: мы что-то делали долго или недолго, что-то из того, что с нами произошло, случилось до или после другого события – и так далее.

О том, как устроены нейронные часы, мы уже как-то рассказывали. В мозге есть несколько зон, от которых зависит чувство времени, одна из них – так называемая энторинальная кора. Некоторое время назад в энторинальной коре обнаружили особые нейроны, которые назвали клетками временно́го контекста. Они дружно активируются, когда мозг сталкивается с новым опытом — например, когда нужно изучить незнакомую местность. Активировавшись, эти нейроны потом постепенно замолкают, каждый в своём темпе. Есть клетки, которые с течением времени сначала становятся более активными, а потом их активность падает. Некоторые сохраняют активность и тогда, когда мозг всё исследовал на одной территории и ушёл в другое место, – такие клетки позволяют сшить две последовательные временны́е карты в одну, расширяя временной контекст и охватывая разные события.

Так или иначе, определённым моментам времени, когда с мозгом что-то происходит, соответствует определённая конфигурация клеток временно́го контекста. Информация о том, какие нейроны боковой энторинальной коры активны в данный момент, отправляется в центр памяти: так формируется временна́я карта местности. Но если мы опираемся на индивидуальный опыт, то получается, что мы одновременно живём в разном временном ритме: какая-то цепочка событий развивается быстрее, какая-то медленнее, и происходят они одновременно. Кроме того, когда мы учимся выполнять какие-то действия, мы запоминаем их последовательность и продолжительность. Можно сказать, что тут нас могут выручить часы, но часы не всегда спасают – если вы учите, например, танец, вы не будете танцевать с часами в руке. Иными словами, нейроны времени (нейроны временно́го контекста) должны уметь различать временны́е узоры, выбирая из них нужный нам.

Именно в этом был смысл экспериментов сотрудников Университета Юты – показать, как нейроны времени справляются с различением временны́х последовательностей. Исследователи учили мышей отличать последовательности запахов по их длительности. Это было отчасти похоже на азбуку Морза, только вместо точек и тире, вместо долгих звуков и коротких тут были запаховые сигналы. Запах был всё время одинаковый, просто специальное устройство следило за тем, как долго поток ароматизированного воздуха идёт мимо мышиного носа. Одна из запаховых последовательностей сопровождалась наградой – порцией воды. В энторинальную кору мышей, туда, где сидели нейроны времени, вживляли имплант, который позволял следить за нейронной активностью (когда клетки активировались, в них перегруппировывались ионы кальция, и эту перегруппировку ионов можно было наблюдать в микроскоп).

В статье Nature Neuroscience говорится, что поначалу нейроны временно́го контекста активировались одинаковым образом вне зависимости от того, какой был запаховый ритм. Но по мере обучения в активности клеток появлялись различия – то есть определённый запаховый ритм вызывал в группе временных нейронов специальную активность, которая отличалась от активности во время другого ритма. Когда мышь ошибалась, то есть когда она готовилась пить воду после неправильной последовательности запахов, эту ошибку можно было видеть в нейронах времени – они активничали в неправильной последовательности. Наконец, когда активность нейронов времени подавляли, мыши продолжали чувствовать время в целом, то есть они понимали последовательность событий и могли эту последовательность предугадать. Но у них исчезало умение чувствовать сложные временны́е различия. То есть мыши понимали, что после запахов может быть угощение, но выучить длительность запаховых сигналов они были не в состоянии.

Общий вывод состоит в том, что клетки временно́го контекста различают временны́е свойства событий, которые во всех остальных отношениях похожи друг на друга, но это различение не появляется сразу. Клетки временно́го контекста нужны также для того, чтобы в нужный момент вспомнить те самые временны́е узоры, которые ты когда-то выучил относительно конкретных действий или событий. Выше мы говорили, что в мозге есть несколько зон, имеющих отношение к чувству времени – можно предположить, что они отслеживают разные временны́е масштабы. Нейроны энторинальной коры, очевидно, работают как хронометр повышенной точности: «большое» время без них почувствовать можно, но разобраться в сложных временны́х отличиях и отклонениях уже нельзя.

Чувство времени – сложная когнитивная функция (хотя она есть у самых разных животных), и, как обычно бывает со сложными когнитивными функциями, она часто становится первой жертвой разных психоневрологических болезней, среди которых есть и болезнь Альцгеймера. Возможно, изучив в подробностях работу временного отдела энторинальной коры, мы сможем заранее угадывать угрозу подобных заболеваний.

P.S. Ссылка в дополнение (хотя ссылка в тексте статьи есть), рекомендую информацию по ссылке прочитать:

Чувство времени и мозг
https://www.nkj.ru/archive/articles/41511/

[Серый Страж]

Вороны держат «орудия труда» в уме
https://www.nkj.ru/news/50608/
Серые вороны манипулируют предметами в соответствии с мысленным шаблоном до тех пор, пока новые обстоятельства не заставят их переменить поведение.

Многие животные используют орудия труда, но мало кто умеет их делать. И если говорить именно об изготовлении орудий труда, то, кроме человекообразных обезьян, тут есть два выдающихся примера – новокаледонские во́роны и какаду Гоффина. О тех и других мы писали неоднократно: какаду, например, относятся к своим инструментам бережно, как настоящие мастеровые, и могут пользоваться не одним инструментом, а целым набором. Во́роны же могут делать одни и те же орудия труда не одним, а разными способами, причём они способны, если нужно, собрать один большой инструмент из нескольких более мелких запчастей.

Новокаледонских воронов от какаду отличает то, что изготовление орудий труда у воронов наблюдали в естественной среде, тогда как какаду делали их пока только в экспериментальных условиях. Причём во́роны в дикой природе пользуются тремя видами орудий: прямыми палочками, крючками и штыками. Штыки в разных популяциях птиц отличаются, и отличия эти поддерживаются из поколения в поколение, что отчасти напоминает культурную традицию. С одной стороны, особенности орудий труда могут воспроизводиться просто благодаря обучению: молодая птица смотрит, что делает старая, и повторяет её действия. С другой стороны, у воронов может формироваться внутреннее представление, как должен выглядеть инструмент, после чего остаётся, так сказать, воплотить этот мысленный шаблон в реальность. Одно другому не мешает: в первом случае закрепление вида орудий труда происходит при взаимодействии между птицами, во втором случае всё происходит в психике одной и той же особи, которая когда-то научилась делать инструмент и теперь всякий раз обращается к прежнему опыту. Здесь важно, что птица обращается к мысленному шаблону, пока её не принуждают к обратному, пока нет очевидной необходимости что-то менять.

И с новокаледонскими во́ронами, и с какаду Гоффина ставили эксперименты, которые показали, что они действительно следуют мысленному шаблону – то есть они делали орудия труда в соответствии с теми требованиями, с которыми сталкивались в прошлом. Сотрудники Московского государственного университета и Бристольского университета попытались выяснить, есть ли такая способность у обычных серых ворон. Серые вороны в естественной среде орудия труда не делают, но, как и многие врановые, отличаются выдающимися когнитивными способностями. Трёх серых ворон обучали засовывать небольшие куски бумаги в щель в экране. За каждую правильно засунутую бумажку они получали угощение – личинку мучного хрущака. (С некоторой натяжкой можно назвать эти кусочки бумажки «одноразовыми орудиями труда».) На следующем этапе исследователи выясняли, могут ли вороны сами отрывать куски, которые можно поместить в щель, если им предоставить лист бумаги формата А4. Все три вороны додумались до правильных действий: они рвали бумагу и засовывали её в щель, причём без дополнительного обучения.

Далее их учили из четырёх синих и четырёх желтых кусков бумаги выбирать только синие, и после обучения снова давали большой лист бумаги – точнее, два листа, синий и жёлтый. Тут им тоже давали угощение, но угощение было, если можно так сказать, случайным: его давали только в половине тестовых проб и вне зависимости от того, какую бумажку вороны засунули в щель, жёлтую или синюю. Так делали, чтобы вороны не вздумали переучиться, чтобы у них не возникло новой связи между угощением и цветом тех бумажек, которые они должны были отрывать. И вороны в этой ситуации отрывали куски именно от синего листа – так, как они делали совсем недавно.

Затем ворон учили различать большие и маленькие бумажные прямоугольники – в щель опять нужно было засовывать прямоугольники определённого размера. «Экзамен», как и в прошлые разы, состоял в том, чтобы научиться самостоятельно рвать бумагу на нужные прямоугольники. Но после этого подопытных ворон переучивали на прямоугольники другого размера. Переучивание сказывалось на поведении: если ворона раньше делала маленькие треугольники, то теперь её учили делать большие – и она начинала делать большие; и наоборот.

Нам кажется естественным запоминать, что и как мы делали в прошлом, и не менять своего поведения без серьёзных на то причин. Но для этого на самом деле нужны недюжинные умственные способности: столкнувшись с похожей задачей, ты должен вспомнить, что ты делал раньше, и оценить новые условия – нужно ли ради них что-то менять или нет. Серые вороны, когда новые условия были случайные и непонятные, манипулировали бумагой в соответствии с мысленным шаблоном – то есть помня о том, чему их учили раньше (эксперимент с цветными бумажками). Когда условия всё-таки ощутимо склоняли к новым решениям (эксперимент с разноразмерными прямоугольниками), вороны новым решениям быстро обучались. Тут нужно не забывать, что подобные манипуляции объектами окружающей среды не есть какое-то видоспецифическое поведение для серых ворон. Можно ожидать, что и другие птицы с развитым мозгом демонстрируют схожую памятливость и одновременно когнитивную пластичность.

Результаты экспериментов описаны в Animal Cognition. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.

[СТОкрат]

-- Если правильное поведение лисы подкреплять сыром, то она будет вам льстить.
-- Думаете?
-- Экспериментально доказано!

[Серый Страж]

Транскраниальная ультразвуковая стимуляция мозга усилила чувство осознанности
https://nplus1.ru/news/2024/07/16/tfus-default-mode-network
Стимуляция привела к снижению функциональной связности в сети пассивного режима работы мозга

Американские исследователи провели пилотное исследование транскраниальной фокусированной ультразвуковой стимуляции мозга на тридцати добровольцах. Ультразвуком невысокой мощности ученые через череп воздействовали на заднюю поясную кору испытуемых, что привело к снижению функциональной связности в сети пассивного режима работы мозга и увеличению чувства осознанности — эффектам, схожим с эффектами медитации. Результаты опубликованы в Frontiers in Human Neuroscience.

Сеть пассивного режима работы мозга, или сеть режима по умолчанию (default mode network), активируется в моменты, когда человек бодрствует, но не решает никаких внешних задач. Ее активность связана с блужданием ума, планированием, размышлениями о прошлом и будущем, в которых «я» является объектом мысли.

Авторы пришли к выводу, что транскраниальный фокусированный ультразвук при воздействии на заднюю поясную кору может нарушить активность сети режима по умолчанию и вызвать субъективное повышение осознанности. В будущих исследованиях необходимо будет попытаться воспроизвести полученные эффекты на большей выборке, с более точными методами нацеливания и с разной интенсивностью ультразвука. Это позволит подобрать наиболее оптимальные параметры для нужной нейромодуляции.

[Серый Страж]

Жестовое общение шимпанзе оказалось похоже на диалог людей
https://nplus1.ru/news/2024/07/23/chimpanzee-gestural-exchanges
Задержки между жестами были схожи с задержками между репликами в человеческом разговоре

Ученые из Великобритании, Германии и США обнаружили, что шимпанзе с помощью жестов могут вести диалог, а не только побуждать друг друга к тем или иным действиям. Кроме того, для такого взаимодействия оказалась характерна универсальная временная структура обмена репликами и реакциями. Средняя задержка между жестом одной особи и жестом или поведенческой реакций другой составляла около 200 миллисекунд — примерно как в человеческом разговоре. Результаты опубликованы в Current Biology.

Способность быстро чередовать реплики в диалоге — одна из основных черт человеческого языка. Животные тоже обмениваются сигналами: особи могут издавать различные крики на большом расстоянии друг от друга — чтобы оповестить сородичей об опасности или сообщить какую-то другую информацию, и также могут воспроизводить чередующиеся вокализации на близком расстоянии. Однако все это не слишком похоже на диалог, поскольку чаще всего не предусматривает личного взаимодействия особей. Исключение — жестовая коммуникация нечеловеческих приматов: обезьяны обычно используют жесты, обращаясь к конкретному сородичу, с целью побудить его к какому-либо действию — например, поиграть с ними. В ответ получатель совершает это действие (или не совершает, если не хочет). Задержки между жестом одной особи и реакцией другого иногда приближаются к задержкам между репликами в человеческих диалогах. Но жестовый диалог, похожий на человеческий разговор, у других приматов до сих пор не наблюдали.

Кэтрин Хобейтер (Catherine Hobaiter) из Сент-Эндрюсского университета с коллегами из Великобритании, Германии и США наблюдала за жестовой коммуникацией диких восточноафриканских шимпанзе (Pan troglodytes schweinfurthii) из пяти сообществ. В большинстве случаев взаимодействие обезьян происходило по классическому сценарию: за жестом следовала поведенческая реакция получателя. Однако 14 процентов всех зафиксированных взаимодействий (592 из 4223) включали обмен жестами — ситуации, когда в ответ на жест сородича шимпанзе демонстрировали другой жест. Такие переговоры обычно содержали лишь пару «реплик», но в некоторых случаях их количество достигало семи. То есть шимпанзе обменивались жестами так же, как люди обмениваются фразами во время разговора.

Ученые измерили задержки между окончанием жеста одного шимпанзе и началом жеста другого или началом его поведенческой реакции. Задержки между жестами составили около 200 миллисекунд (медианное значение — 120 миллисекунд, среднее — 663 миллисекунды) — примерно столько проходит между репликами в человеческих разговорах. Между жестом и поведенческой реакцией получателя проходило больше времени (медианное значение — 1200 миллисекунд, среднее — 1697 миллисекунд). Иногда шимпанзе реагировали на жест сородича ответным жестом еще до того, как тот завершал его демонстрацию (а в некоторых случаях жесты собеседников даже накладывались друг на друга). Подобное наблюдается и в человеческих разговорах, когда люди понимают, что хочет сказать собеседник, до того, как тот договорит, или перебивают друг друга в оживленной беседе. На разговоры обезьянье общение было похоже еще и тем, что жесты, произведенные в ответ, зависели от полученных перед этим жестов.


Распределение задержки жестовых (сверху) и поведенческих (снизу) реакций шимпанзе на жесты сородичей

Шимпанзе из всех пяти сообществ в основном реагировали на жесты сородичей с одинаковыми задержками. Однако были и различия: шимпанзе из сообщества Сонсо были более медлительными, чем шимпанзе из сообществ Каньявара и Вайбира, — задержки между репликами были длиннее. Эти различия во времени реакции, вероятно, культурные — подобное наблюдается в разных человеческих языках.

Авторы пришли к выводу, что быстрый и скоординированный обмен сигналами, характерный для человека, может быть не обусловлен языком. Также они предположили, что аналогичные временные коммуникативные структуры могут существовать и у других социальных видов, которые общаются на близких расстояниях, — например, у китообразных или летучих мышей. Будущие исследования с другими видами могут прояснить, развились ли такие особенности коммуникации у людей и шимпанзе независимо или были унаследованы от общего предка. Также в будущем можно будет изучить, как вероятность и динамика обмена жестами зависит от отношений между взаимодействующими особями и от их целей.

Ранее команда Хобейтер выяснила, что люди хорошо распознают жесты шимпанзе и бонобо, а маленькие дети и вовсе частично разделяют с шимпанзе и гориллами жестовый репертуар.

[Серый Страж]

Пространство как последовательность: психофизиологи смоделировали, как мозг ориентируется на местности
https://naked-science.ru/article/medicine/prostranstvo-posledovatel
Исследователи из компании Google создали модель, которая точнее предыдущих отражает функционирование гиппокампа — области мозга, которая участвует в хранении и обработке топографической информации, помогая животным и человеку ориентироваться в пространстве. Новая модель не только объясняет давно известные особенности работы гиппокампа, но и учитывает совсем недавно открытые его свойства.

Ориентирование в пространстве — один из важнейших навыков животных и человека. Его природу активно изучают в академической среде. В частности, одно из исследований показало, что маршруты, освоенные наяву, дополнительно обрабатываются и усваиваются во сне.

Команда специалистов из Google DeepMind предложила психофизиологичскую модель, которая, на их взгляд, наиболее полно характеризует обработку пространственной информации в мозге. Описание концепции, претендующей на самое точное отражение работы гиппокампа при ориентировании в пространстве, опубликовал журнал Science.

Авторы научной статьи предположили, что образ пространства в мозге формируется в результате процесса, схожего со скрытым обучением последовательности высокого порядка. Гиппокамп поместили «в парадигму, ориентированную на последовательность, бросая вызов преобладающему взгляду, ориентированному на пространство». По словам ученых, такой подход позволяет объяснить разного рода изменения в отображении пространства, связанные, например, с геометрией, прозрачными или непрозрачными барьерами, ориентирами, расстоянием до начального или конечного местоположения.


Согласно новой модели, мозг обрабатывает пространственную информацию как последовательность наблюдений / © Rajkumar Vasudeva Raju et al., Google DeepMind, Science

«Рассмотрение пространства как последовательности <…> предполагает, что методология картографирования пространственных полей, которая интерпретирует последовательные нейронные реакции в евклидовых терминах, сама по себе может быть источником аномалий. Наша модель, clone-structured causal graph (CSCG), использует структуру графов более высокого порядка для изучения скрытых представлений, сопоставляя сенсорные входы с уникальными контекстами», — пояснили ученые.

Специалисты протестировали CSCG в разных условиях. Сначала модель пробовала изучать топологии на основе последовательностей наблюдений, затем — представлять карты нескольких сред в одной модели, а также объединять карты данных, пересекающихся пространственно, но никак не связанных во времени. Исследовалась и способность модели использовать ранее приобретенные структурные данные, чтобы управлять поведением в незнакомой среде. Все перечисленные свойства необходимы животным и человеку для ориентирования в пространстве.

Во второй серии экспериментов ученые проверяли, может ли CSCG воспроизвести и объяснить широкий спектр явлений, происходящих в гиппокампе, данные о которых были известны и экспериментально подтверждены. В общих чертах их можно разделить на пространственные, связанные с геометрией и ориентирами, имеющие как пространственный, так и временной компоненты, а также повторение, искажение и изменения поля местоположения в отношении взаимосвязи с окружающей средой.

Модель CSCG также оказалась способна учесть явления, которые были обнаружены совсем недавно. Например, способность мозга крысы определить, сколько одинаковых кругов нужно сделать по лабиринту, чтобы получить вознаграждение. Алгоритм, обученный, что вознаграждение полагается после третьего круга по прямоугольной дорожке, самостоятельно стал различать круги и предсказывать момент получения награды без явных указателей.

Новая модель может быть полезна не только для понимания процессов, происходящих в мозге, но и для лечения распространенных болезней. В их числе, например, нейродегенеративные диагнозы, при которых часто нарушаются навигация и ориентирование в пространстве, — болезни Паркинсона и Альцгеймера.

[Olweg]

Авторы научной статьи предположили, что образ пространства в мозге формируется в результате процесса, схожего со скрытым обучением последовательности высокого порядка.

Джефф Хокинс будет доволен.

[Серый Страж]

Нейрохирурги выяснили, как мозг адаптируется к новым условиям
https://naked-science.ru/article/medicine/neznakomye-usloviya
Попадая в новые условия, человек способен их оценить, а затем выбрать наиболее подходящие действия. Что происходит в мозге, когда мы принимаем решения в незнакомой для себя ситуации, объяснили медики из США и Канады. Они сравнили специфическую активность нейронов с поведением стаи птиц.

Когда человек учится чему-то новому, работает в том числе гиппокамп — область головного мозга, которая участвует в формировании эмоций, запоминании, ориентации в пространстве. Именно активность гиппокампа помогает переводить информацию из рабочей памяти в долговременную и «закреплять» недавно освоенный маршрут. Однако оказалось, что роль этой области в обучении еще более значима, чем предполагалось.

Нейрохирурги из Калифорнийского технологического института (США), Университета Торонто (Канада), Колумбийского университета (США) и Седарс-Синайского медицинского центра (США) выяснили, что принятие решений на основе абстрагирования и логических выводов полностью зависит от нейронов гиппокампа. Первое исследование, в котором разумное поведение в новых условиях впервые описывается с точки зрения процессов головного мозга, опубликовал журнал Nature.

«Абстрагирование позволяет нам игнорировать несущественные детали и сосредоточиваться на информации, которая необходима, чтобы действовать. Логический вывод — это использование знаний для обоснованных предположений об окружающем нас мире. Оба процесса важны для познания и обучения», пояснили авторы публикации.

В рамках исследования, во время диагностики эпилепсии, ученые имплантировали в мозг 17 пациентам электроды. Затем участников эксперимента попросили выполнить задания на компьютере и фиксировали активность их мозга.

Пациентам несколько раз показывали четыре картинки: с человеком, обезьяной, автомобилем и автобусом. Они должны были нажать кнопку слева или справа — ту, которая соответствует правильному названию объекта на изображении. После каждого ответа участники исследования получали сообщение с текстом «правильно» или «неправильно». Когда люди запомнили все правильные ответы и научились выбирать их с помощью кнопок, правила изменились на противоположные. Правильным в каждом случае стал считаться тот вариант из двух предложенных, который участники эксперимента еще не выбирали.

Многие пациенты быстро поняли, что изменилось, и самостоятельно вывели предпочтительные ответы без специального заучивания — сделали логический вывод.  В этот момент исследователи зафиксировали активность тысяч нейронов в гиппокампе, которая напоминала летящую стаю птиц или толпу болельщиков на стадионе, которые спонтанно начинают петь вместе. Поведение нервных клеток указывало на то, что у участников эксперимента сформировались абстрактные, концептуальные знания, необходимые для выполнения задачи. У тех, кто не смог найти правильные ответы в новых условиях, подобной активности в мозге не обнаружили.


Активность нейронов головного мозга при абстрагировании и логических выводах по своему характеру напомнила исследователям стаю летящих птиц или толпу поющих болельщиков на стадионе / © Hristos S. Courellis et al., Nature

Некоторые пациенты не могли разобраться в изменившихся правилах с опорой на предыдущий опыт ответа на вопросы. Однако после устной инструкции от исследователей они сориентировались, а в мозге сформировалась такая же нейронная структура, как у участников исследования, которые справились с новой задачей самостоятельно.

«Это важнейшее открытие показывает, что вербальный ввод может привести к представлениям, которые в противном случае потребовалось бы долго получать на собственном опыте».

Особенно примечательно, что обнаруженная специфическая активность нейронов локализуется только в гиппокампе. Это не только говорит о его ведущей роли в усвоении абстрактных знаний и формировании логических выводов, но и открывает перспективы для лечения заболеваний, которые его поражают. Например, результаты работы помогут лучше понять, почему нарушается принятие решений у пациентов с болезнью Альцгеймера, обсессивно-компульсивным расстройством и шизофренией.

P.S. «Принятие решений на основе абстрагирования и логических выводов полностью зависит от нейронов гиппокампа» – это, на мой взгляд, слишком категоричное утверждение.
 
Думаю, принятие решений на основе абстрагирования и логических выводов зависит не только от активности нейронов гиппокампа, но и от нейронной активности других структур мозга.
 
А вот фраза «о его ведущей роли в усвоении абстрактных знаний и формировании логических выводов» сформулирована уже более корректно.

[Maki]

Ранее команда Хобейтер выяснила, что люди хорошо распознают жесты шимпанзе и бонобо

Возможно, всё ещё глубже. Помню, как-то давненько, на даче, я что-то делал в огороде. И услышал как кричит птица. Причём это было никакое не пение, и эмоционально это воспринималось как вопль ужаса и отчаяния. Когда я обернулся - увидел кошака, который тащил в зубах истошно орущую птичку. Так что, несмотря на принадлежность к разным классам позвоночных, основной смысл "вербального сигнала" я понял абсолютно верно.
P.S.
Возможно, в будущем, учёным ещё предстоит покопаться в частотных и иных характеристиках да хоть бы собачьего лая, например. Хотя эти зверюги общаются и жестами (хвост, уши, загривок, осанка), и оставляют сородичам запаховые метки, и снимают информацию о визави понюхав задницу - возможно и в их тявканье заключены некие неявные для нас сигналы.

[Olweg]

Интереснейшая статья вчера появилась на Хабре:

Занятно:
ЧГК-GPT, или насколько хорош новый ChatGpt o1-preview в спортивном «Что? Где? Когда?»

Напомню, что пару дней назад OpenAI анонсировало новую модель GPT o1, способную на рассуждения. Автор статьи приводит ответы на вопросы из спортивного «Что? Где? Когда?», которые он задавал «обычной» модели GPT 4o, новой модели, и ответы его собственной, человеческой команды (для нескольких вопросов он привёл потом ещё и цепочки рассуждений o1, что вдвойне интересно). У скептиков, естественно, сразу возникли сомнения - а действительно ли модель рассуждает?

Проблема в том, что никто толком не знает, как рассуждают сами люди. Выше в теме Серый Страж как раз приводил статью о том, что в основе мышление человека - не языковое. На мой взгляд, хабровская статья - отличный шанс попытаться разобраться с этим вопросом на большом числе примеров, требующих логики и рассуждений, почти без привлечения эрудиции (там больше тридцати вопросов из ЧГК).

Я предлагаю всем, кому интересна эта тема, пройтись по вопросам в статье и попытаться сформулировать для себя и изложить здесь логику своих рассуждений по крайней мере по тем вопросам, на которые удастся ответить. Я потом свои догадки по поводу собственного мышления тоже выложу.

[Olweg]

Я потом свои догадки по поводу собственного мышления тоже выложу.

Хотя, наверное, лучше подать пример. Итак (под спойлером) попытка реконструировать ход своих рассуждений (если их можно так назвать) при ответе на вопросы ЧГК.

(кликните для показа/скрытия)

Вопрос 1. Площадь, злодеи, казнь - ассоциации с чем-то средневековым, или, во всяком случае, старинным. В памяти сразу всплыла Староместская площадь в Праге. Что может двигаться на площади? Ну естественно, часы на ратуше! (кстати, упоминание полуночи я вообще пропустил; или всё-таки подсознательно заметил?)

Вопрос 2. Потерявшие дома - значит, город погиб, а седые волосы - от пепла. В голову сразу пришли Хиросима с Нагасаки и Содом с Гоморрой. Но их по паре, а нужно три. В какой-то момент вспомнились и Помпеи с Геркуланумом (может быть, подумал, что пепел - вулканический). Решил, что мог быть и ещё какой-то, третий город.

Вопрос 3. Пришлось подумать (хотя в чём это «думание» заключалось, трудно объяснить). В какой-то момент, видимо, сработала ассоциация: королева (женщина из высшего общества) - траур - опустилась = чёрная вуаль.

Вопрос 5. Тут, по крайней мере, была попытка рассуждения (представил ситуацию). Решил (как и o1), что он что-то кинул из окна, но что именно - не догадался.

Вопрос 9 - тут просто эрудиция, смутно помнил, что читал про это где-то.

Вопрос 10. Простая логика: очевидно, что пришлось выдавать за карлика, чтобы скрыть возраст. Ну и действовать может закон. Очевидно, закон, запрещающий что-то (я решил, что труд) в отношении детей.

Вопрос 11. Актёр немого кино - что-то (средний род) появилось, но не помешало = сразу всплыло звуковое кино (акцент и опыт выступления в водевилях только подтвердили мысль).

Вариант 12. Решил, что пирамиды. Тут нужно было обратить внимание на число вершин креста (четыре), а не на саму форму этих наверший. Но это неоднозначно - наверший может быть и три.

Вариант 13. Религиозность + цепочки = чётки.

Вариант 14. Представил себе картинку и решил, что он этим когтём копал, как лопатой. Лопаты-рыбы, вроде, нет, но потом (когда уже понял, что ошибся) пришёл в голову лопатохвост.

Вопрос 16. Самый интересный! На нём, пожалуй, остановлюсь. Гильдии, гравировки и Франция вызвали ассоциации с чем-то старинным французским - выскочил Версаль. Самое интересное дальше. Почему-то Версаль натолкнул меня на мысль о Джоконде. В чём тут ассоциация - непонятно, то ли я спутал Версаль с Лувром, то ли в голове уже созрел правильный ответ. Ну а дальше просто вспомнился французский термин варианта «картин» - натюрморт, оставалось только понять, французский ли он или немецкий, тут уже пришлось поанализировать, решил, что всё-таки французский.

В общем, ответы почти все исключительно ассоциативные. Особых цепочек рассуждений за собой не помню (может быть, потому, что лень было прилагать усилия). А у вас как?

[Vitaliy]

Да. Ассоциация. Про четки именно так разгадал. Серьезная подсказка, что отвт связан с религией. Про гитару сразу всплыл образ  мужика с гитарой на шее. Про волосы, немного эрудиции. Ответил из Помпей.

[Wert]

А такую проблему эта нейросеть может решить? Пределы автоматизации и внедрения роботов

[Olweg]

Нет! Неподдающаяся проблема )) На днях как раз смотрел видос:

https://m.youtube.com/watch?v=SbrfjBV8EzM

Автор в восхищении и говорит, что языковая модель впервые ответила на все его тестовые вопросы… кроме этого

[MenFrame]

1. В одном мультфильме злодеи решают казнить персонажа на виду у публики на большой площади. Для этого персонажа сразу после полуночи за ноги и руки привязывают к НИМ. Назовите ИХ.

Определяем(выделяем) вопрос.   "Назовите ИХ", "Их" местоимение по сути переменная за которой скрывается смысл, а именно кто то или что то. Объекты или субъекты.
Определяем связь неизвестной с доступными ресурсами(вводными)  Их, это что то или кто то к чему привязывают персонажа с целью казни. Так же известно что казнь совершается в полночь на площади, на виду у публики злодеями.

Далее самый простое решение обшарить базу данных на предмет казней с похожими условиями. Что и сделал ChatGPT 4o дав ответ четыре лошади.
-----
Правда контекст задачи говорит что вопрос у нас не на эрудицию, а на логическое мышление.
Потому определяем порядок вложенности контекста...
1. Задача на логическое мышление, значит использование простого поиска нежелательно, ответ может быть слишком абстрактный.
2. Ситуация описывается мультфильмом, значит ситуация вероятно не типична для реальной истории.
3. В ситуации описываються действия злодеев, вероятно преступников. Преступники совершают казнь, вероятно обычные способы казни(убийства) для них не доступны.
Предыдущие три пункта указывают на то, что казнь является не типичной, требующих доступных условий(для преступников) и соответствующая указанным условиям(публичность, на площади в полночь)
Что бы казнь была публичной желательно что бы она происходила на высоте. На этой высоте должны находиться или быть туда доставлены эти самые "ИХ" к которым привязан персонаж для казни. Таким образом "ОНИ" это что то что находиться на высоте, на площади, движеться. Ответ стрелки часов.

Это конечно натягивание совы на глобус. Типа того как бы мог рассуждать интеллект.

Отличие первого подхода от второго в том что, в первом случае по сути идет поиск в генеративной базе данных, потому многие важные вводные опускаются.
Во втором же случае поиск в базе хоть и осуществляется, но с учетом некоторой логической последовательности которая отсекает разные контексты, за счет учета оговоренных условий.

[Olweg]

MenFrame, интересно, но на данном этапе мне бы просто хотелось, чтобы вы проанализировали, как вы сами рассуждали (или рассуждали бы). Мышление ИИ можем обсудить потом. Пока предлагаю обсудить человеческое мышление.

[Vitaliy]

Про шарик, стакан и микроволновку понравилось из видео выше. Рассуждение человека идет по шагам представляя эксперимент. Алиса GPT вообще не справилась. Сперва шарик оказался в чашке, потом начала дурку включать, что микроволновка для еды и т.д. потом в чашке и микроволновке.