>>По-моему, у нас опять смешались понятия: синхронизмы, синхронизация и такты.

У меня в голове ничего такое не смешивалось :) это невозможно принципиально. Слово "синхронизм" вообще не употреблял, это Юнговская мистика. Не стоит использовать это слово.

>>По мнению Хебба в результате частой стимуляции нервной системы формируются скоординированные нейронные структуры. Ансамбли клеток развиваются в результате стимуляции связей нейронов друг с другом. Насколько я могу судить, западные исследователи придают большое значение этому наблюдению.

Условия образования связей никак не коррелирует с синхронизацией и тактируемостью, не нужно путать.

>>То есть при синхронизме повышается вероятность формирования связей между нейронными цепочками. 

Ты совершенно неверно интерпретировал приведенную синим фразу. Там нет ничего про синхронизмы.

>>Теперь о тактах

(и снова синяя фраза) и опять же ничего в ней про такты.

>>Снова Хебб

В этой фразе говорится о том, что согласованная потенциация будет более успешной, чем хаотичная. Конечно, если активировать хором, потенциал будет больше, вот и все. Ты тут делаешь выводы в своем предвзятом контексте. Вот когда идет речь о происходящем в циклах гиппокампа при формировании долговременного следа активного образа, то как раз циклическая в течение получаса потенциация делает то, что раньше делало множество повторений при формировании рефлекса. Эта самоподдерживающая активность достаточна, чтобы создать условия формирования связей, вне зависимости от ритмичности, только за счет того, что активность поддерживается достаточно долгое время. А если ее прервать ударом бутылки по голове, то все, что было за границей получаса не будет запомнено.

Важно видеть суть производящего в контексте нейрофизиологических принципов (условия образования связей и функции нейрона), а не своих дежурных идей, чтобы не плавать в интерпретациях.

Вот этьо конекретное предположение неверно: "Because information in the nervous system is coded in the pattern of neural impulse activity in the brain". Никакая такая информация не кодируется в структуре нейронных импульсов. Это отжившее представление. "We could turn on or off particular genes simply by dialing up the correct stimulus frequency on our electrophysiological stimulator, just as one tunes into a particular radio station by selecting the correct signal frequency. " То, что частота стимуляции приводила к разным эффектам экспрессии генов никак не говорит, что экспрессия отвечает за базовую функцию нейрона как распознавателя, но может варьировать условия изменения в синапсе (эти условия варьируются буквально любыми воздействиями). Со времен проведения этих опытов, которые не доказывают высказанное предположение, ничего в этом плане не изменилось ни у каких исследователей и никто не показал кодируемость информации нервными импульсами. Кодируется лишь интенсивность данного стимула и ничего более. Информативность же его кодируется связями: тем, откуда идут импульсы. 

Неверность интерпретации тех опытов заставила сделать признание, никак не согласующееся с предположением: "Remarkably, if the same high-frequency stimulus is applied repeatedly (three times in our experiments), the synapse becomes strengthened permanently, a state called late LTP. But the stimuli cannot be repeated one after the other. ... the cellular model of short-term memory is not dependent on the nucleus", т.е. экспрессия тут вообще не у дел.

> В этой фразе говорится о том, что согласованная потенциация будет более успешной, чем хаотичная. Конечно, если активировать хором, потенциал будет больше, вот и все. Ты тут делаешь выводы в своем предвзятом контексте.

Nan, я именно так это понимаю, как ты написал. О каком выводе «в предвзятом контексте» ты говоришь?

Я написал, что вероятность формирования связей между двумя нейронными цепочками выше, если они активируются одновременно и синхронная, одновременная активация нескольких нейронных цепочек имеет описательное значение. Дал ссылку на Анохина, где он говорит о функциональной системе и ее свойствах, чтобы пояснить о чем идет речь.

В чем мы с тобой расходимся?

>>В чем мы с тобой расходимся?

Ну, ты пытался доказать, что синхронизация является значимой сущностью в теории мозга, а я - что это лишняя сущность.

Опубликовал статью, признанную показать каким образом можно верифицировать теории: Критерии полноты и верности теории. Так что по-любому обсуждаем не зря :)

>>> (nan) ты пытался доказать, что синхронизация является значимой сущностью в теории мозга, а я - что это лишняя сущность

Я тебя понял. Эта тема пока достаточно сложная для меня. Я читал несколько работ по этому вопросу, в частности "Sync: The Emerging Science of Spontaneous Order" Steven H. Strogatz (https://en.wikipedia.org/wiki/Steven_Strogatz), в этой книге известный математик, специалист по теме биологической синхронизации показал, как синхронизация может возникать спонтанно в биологических системах.

Ты не допускаешь, что синхронизация может быть естественным свойством биологической сети организованной специальным образом? Я выше приводил ссылку на модель биологической нервной системы Эдельмана / Тонони. Насколько я понял, у них не было никакой специальной сущности для синхронизации, но синхронизация тем не менее появлялась:

"Reentry and the Problem of Integrating Multiple Cortical Areas: Simulation of Dynamic Integration in the Visual System"

https://academic.oup.com/cercor/article-abstract/2/4/310/398509

<<

In addition to this remarkable ability to integrate the activity of distributed populations of neurons, the model showed an unanticipated feature that reminds one of a property encountered when we examine our own conscious experience: limited capacity. 

[...]

When our model was tested with one to three objects, it performed with great accuracy, and the correct binding between the various properties of different objects was maintained. With four or more objects, however, false conjunctions, in which units that responded to two different objects were spuriously synchronized, became more frequent. The frequency of such false conjunctions depended not only on the number of objects, but on several other variables, such as their particular features and size. 

>>

<<

After some training, the model was able to achieve the correct discrimination with 95 percent accuracy.

As is shown in figure 10.3, a still frame of the model after what would correspond in the real world to 200 msec of activity following the presentation of the stimuli indicates that many groups of neurons in different functionally segregated areas of the brain were jointly activated by the visual scene.

Furthermore, the activity of neurons responding to different attributes of the same object was synchronous at the time scale of tens of milliseconds. This synchronous firing was observed not only in parallel across different streams, such as those for form, color, and motion, but hierarchically between lower and higher visual areas.4 However, the activity of neurons responding to different objects was asynchronous. Thus, the objects were differentiated from each other at this time scale.

>>

Насколько я смог понять, биологическая синхронизация, действительно, играет важную роль в теории Эдельмана, Тонони, Коха, Крика и прорабатывалась ими долгое время, но есть и другие взгляды на эту проблему:

https://en.wikipedia.org/wiki/Binding_problem

https://en.wikipedia.org/wiki/Neural_binding

Вместе с тем, повторюсь, синхронизация может возникать естественным образом даже в физических системах. Вот, например, письмо Гюйгенса, 1665:

<<

Будучи вынужден на протяжении нескольких дней оставаться у себя дома и наблюдая все это время за работой двух моих новых конструкций маятниковых часов, я заметил поразительный эффект, о котором мне еще не приходилось слышать. Этот эффект заключается в том, что маятники этих двух часовых механизмов, висящих на стене неподалеку друг от друга (на расстоянии одного или двух футов), шагают строго в ногу друг с другом. Понаблюдав какое-то время за столь удивительным явлением, я пришел в конце концов к выводу, что между этими двумя часовыми механизмами возникает что-то наподобие взаимной симпатии: принудительно рассинхронизировав качания этих маятников, я обнаружил, что примерно через полчаса они возобновляют синхронизм своих качаний и продолжают пребывать в этом состоянии синхронизма до тех пор, пока я предоставляю им такую возможность. Затем я решил разделить их, повесив один из них в одном конце комнаты, а другой – в другом, на расстоянии около пятнадцати футов, и заметил, что за сутки между ними возникла разница во времени, составляющая пять секунд. Следовательно, причиной прежнего согласия между ними должно, по моему мнению, быть неощутимое для человека возбуждение воздуха, вызываемое колебательными движениями маятников. Эти часовые механизмы всегда заключены в деревянные корпуса, причем общий вес каждого из них не превышает 100 фунтов. Пребывая в состоянии согласованного, синхронного движения, эти маятники раскачиваются не параллельно друг другу, а навстречу друг другу

>>

Кстати, обрати внимание, что в этом переводе использовано слово "синхронизм".

В своей статье ты говоришь, что нейрон не реализует функции синхронизации, но разве нельзя допустить, что синхронизация может быть свойством сети биологических нейронов связанных обратными связями? Ведь в моделях таких сетей она возникает.

Повторюсь, для меня это сложная тема, я сейчас ничего не утверждаю, а скорее пробую разобраться.

Пример биологической синхронизации у светлячков. Изначально рассинхронизированная группа из нескольких тысяч насекомых постепенно начинает мигать синхронно:

Почему, на твой взгляд, синхронизация не будет играть роли в биологической нейронной сети, если верно, что синхронное срабатывание увеличивает вероятность связывания нейронных цепочек

Вот смотри: https://ru.wikipedia.org/wiki/Синхронизация_(нейробиология)

>>> Фазовая синхронизация (ФС) колебаний между различными зонами мозга имеет ряд важных функций, которые являются критическими для эффективной работы памяти. Важной функцией является улучшение передачи информации между удалёнными участками мозга во время ФС[1]. Оптимальная передача информации может происходить благодаря ФС следующим образом: высокий уровень локального потенциала обычно свидетельствует о высоком уровне активности в локальной популяции в данный момент времени. В то же время чувствительность нейронов этой популяции также повышена, потому что мембраны нейронов в среднем более деполяризованы, чем когда локальный потенциал имеет низкие значения. Таким образом, если две удаленные популяции нейронов имеют синхронизированные коллективные колебания, то момент повышенной активности одной популяции совпадет с высокой возбудимостью другой, обеспечивая высокую вероятность передачи информации[12].

ФС также может способствовать усилению синаптической пластичности. Синаптическая пластичность, которая зависит от времени импульса (англ. Spike-Timing Dependent Plasticity, STDP) влечёт долговременную потенциацию синапсов, если принимающий нейрон срабатывает не более чем через 10-20 мс после входного импульса. ФС может обеспечить достаточно узкие интервалы срабатывания нейронов между двумя группами и таким образом увеличить или уменьшить силу связи между ними[1].

Тут, на твой взгляд, всё правильно написано? То есть, разве биологические системы, которые способны синхронизировать участки нервной системы, не получат эволюционных преимуществ? Грубо говоря, если тысячи светлячков могут без проблем синхронизироваться без какого-либо дирижера, то почему биологической нейронной сети в ходе эволюции не прийти к такому же решению, если это решает ряд проблем в надежности передаче информации между её участками?

Давай разберемся по существу, чтобы не путаться в терминах.

 В твоем примере с часовыми маятниками имеем дело с фазовой подстройкой добротных колебательных систем. Добротность - термин, означающий то, насколько малыми порциями энергии возможно влияние на колебательную систему. Чем меньше добротность, тем труднее заставить колебаться. Если струну прижать пальцем, ее добротность станет почти нулевой и все щипки приведут к быстро затухающим колебаниям. У маятника добротность очень высока и поэтому его качания поддерживаются очень малыми порциями энергии. Но если кроме эти порций на них будет воздействовать что-то не в такт порциям энергии, но примерно с той же частотой, то эти толчки постепенно будут сдвигать фазу колебаний так, что она начнет совпадать с фазой толчков.

Итак, для такого механизма синхронизации нужна колебательная система с высокой добротностью, иначе нифига не получится.

В мозге нейроны не являются осцилляторами с высокой добротностью. Наоборот, все сделано так, чтобы на них как можно влияли какие-то внешние факторы. Ими во взаимосвязях образованы типично сильноточные электрические цепи, у которых нет добротности, т.е. на которые невозможно повлиять какими-то электрическими наводками от других нейронов, а только - прямым воздействием.

Такие цепи могут синхронизироваться только специально организованными тактирующими сигналами.

Но в мозге нет никаких таких центров тактирующих сигналов, хотя и есть самоподдерживающиеся циклы, но у них у каждого - своя частота циркуляции, определяемая скоростью передачи сигналов с выходов на вход (наводки от них дают суперпозиции в виде ритмов ЭЭГ). Возбуждения, идущие от этих циклов, локальные и без взаимных влияний. И эти возбуждения не активируют самопроизвольно что-то еще, а просто используются как факт наличия активности данного образа. Только через лобные доли, уже в зависимости от произвольности ума (или мыслительных автоматизмом из тех, что в данный момент не осознаются) могут оказываться влияние на что-то еще, в том числе и на активность самих циклов. Вот то, что наблюдается экспериментально.

Синхронизацией не называют те зависимые возбуждения, что возникли при каком-то алгоритме управления ими. Синхронизация - самодостаточная система, она управляет.

Но дело вообще не в этом.

Дело в том, что, вместо того, чтобы конкретно описывать механизмы распространения возбуждения и, тем самым, точно понимать их суть и функции, исследователи, имеющий смутные представления о схемотехнике, пользуются красивыми до сакраментальности терминами: синхронизация, голограмма, интерференция и т.п. хрень типа фракталов. От этого возникает ощущение какого-то многозначительного и, несмоненно важного, объяснения. За такое нужно бить больно шалбанами и внимательно отслеживать такие случаи профанации.

Не важно, как назвать некий механизм, его суть от этого не измениться, а важно понять именно эту самую суть и подобрать то соло для его обозначения, чтобы не вводить людей в заблуждение.

Проследи те фрагменты, где говорят про синхронизацию в мозге. Хоть где-то раскрывается конкретный механизм взаимодействия? Нет, столько красивое слово.

>>Пример биологической синхронизации у светлячков

А еще есть пример синхоронизации музыкантов в оркестре. Но это - не мозг, а взаимодействия мозгов с некоей целью. Если от этого взаимодействия есть польза, оно закрепляется в поведении, хоть светлячков, хоть гопников, хором нападающих на жертву.

>>Почему, на твой взгляд, синхронизация не будет играть роли в биологической нейронной сети, если верно, что синхронное срабатывание увеличивает вероятность связывания нейронных цепочек

Вероятность увеличивается активностью до нейрона когда он сам активен, а не одновременностью. Если нейрон возбужден и на его непроводящих синапсах (специфичных к текущей концентрации нейромедиатора) тоже есть возбуждение, то будет связь, это необходимое и достаточное условие.

>>Фазовая синхронизация (ФС) колебаний между различными зонами мозга имеет ряд важных функций 

Это - пример того, что человек, написавший это, имеет очень смутные представления о явлении синхронизации. Он использует это слово неуместно. Уже говорил про этот случай. Циклическая активность закрепляется долговременно за полчаса, но это - реверберация, а не синхронизация.

>>> Итак, для такого механизма синхронизации нужна колебательная система с высокой добротностью, иначе нифига не получится.

В мозге нейроны не являются осцилляторами с высокой добротностью. Наоборот, все сделано так, чтобы на них как можно влияли какие-то внешние факторы. Ими во взаимосвязях образованы типично сильноточные электрические цепи, у которых нет добротности, т.е. на которые невозможно повлиять какими-то электрическими наводками от других нейронов, а только - прямым воздействием.

Такие цепи могут синхронизироваться только специально организованными тактирующими сигналами.

Насколько я понимаю есть достаточно много математических моделей биологической нейронной сети, в которых демонстрируются эффекты синхронизации. 

На русском языке нашлась работа за 1996 год, в которой дан обзор многих исследований "Синхронизация в нейронных ансамблях"

Я выше несколько раз ссылался на модель, которую предложили Эдельман и Тонони, в этой сводной статье рассказывают ещё о нескольких работах по моделированию синхронизмов / синхронизации на моделях биологических нейронов. То есть ещё раз, моделируются биологические нейроны, кортикальные колонки и у них наблюдают синхронизацию. Когда это возможно экспериментально замеряют параметры биологических нейронов, получают подтверждающие моделирование выводы.

Мне понравились параграфы §3.2.2; §3.2.3; §5.4 . Нет возможности их сюда скопировать (в pdf сбита кодировка).

В целом, я не вижу какого-то законченного мнения по этому вопросу. Очень большой объём исследований, статей, экспериментальных работ. Буду продолжать разбираться. Спасибо, что нашел время ответить на вопросы!

Айк, знаешь чем отличается хорошее понимание того, что такое синхронизация от выискивания этого слова в разных сообщениях с последующей эврикой: "Ну, вот же, есть она!"? Тем, что в первом случае ты сам оказываешься способен посмотреть в сообщении, а в самом ли деле описывается синхронизация или авторы повелись на сакраментальность термина? В самом ли деле авторы описывают уже познанный конкретный механизм или только предполагают, что здесь, несомненно, замешана синхронизация? Во втором случая мне совершенно бесполезно что-то говорить тебе потому, что ты все равно будешь просто верить авторам, а видеть суть явления. Поэтому делаю это в последний раз на примере той статьи, что ты привел по ссылке: " Синхронизация в нейронных ансамблях ", где говорится о генераторах ритмической активности: "Показывается,что  синхронизацияиграет ключевуюрольвдеятельностикакминимальныхнервныхсистем(нейроннаяпара),такивнейронных ансамбляхсоченьбольшимчисломэлементов(кораголовногомозга).".

>> Взаимное согласованиедвижений приорганизации связисвойственногенераторамне толькопериодических,ноихаотическихколебаний.

Говорить про какие-то "хаотические" и при этом непериодические колебания - нонсенс. Таких колебаний просто не бывает в принципе, все колебания периодические, имеют составляющие гармоники даже в случае релаксационных генераторов. Это - просто пример невежества авторов, которые имеют в виду не постоянную, а эпизодическую генерацию ритма.

>> в  результате  хаотической  синхронизации могут  статьодинаковыми  топология  проекцийстранныхаттракторов  напарциальныеподпространства

Стоит обратить внимание на легкость использования наукообразных словосочетаний с предельной многозначительностью.

В этом случае это - не синхронизация, а непосредственное управление. И то, что одни и те же моторные программы то оказываются ритмическими, а то эпизодическими говорит, что в обоих случаях это - не тактируемая синхронизации, а именно асинхронное управление с критериями того, совершать ли последующее движение или нет.

Именно так и организуются цепочки моторных программ, у которых нет какого-то водителя ритма как у сердечной мышцы, которая и в самом деле синхронизируется в фоновом режиме, пока не управляется непосредственно и асинхронно.

Вот ты можешь взять и с произвольным ритмом начать произносить слово блин! И это делает не какой-то водитель ритма, а твоя программа управления. Ты можешь сделать такую программу неосознанной и начать подергивать ногой, раздражая собеседника.

Авторы никак не прослеживают конкретную организацию цепочек моторных программ, а просто рассуждают теоретически ни о чем конкретном. И поэтому в результате таких работ не бывает прорывов в понимании механизмов, а все они так и топчутся, смакуя всякие сакраментальности. Им же нужно давать вал по лану статей. Статьи написана в 1996 году, в разгар мракобесия всякий голографический и фрактальных идей. И с тех пор ничего путного в этом направлении не возникло. Статья просто бесплодная пустышка потому, что не говорит о конкретных механизмах, а занимается философствованием и математизацией этого философствования.

>> Еслиобратитьсяктрадиционному языкудинамическихсистемснепрерывнымвременем (???),  топроцесс синхронизациипериодических автоколебанийможно представить так.Имеяввиду,чтогеометрическим образомавтоколебанийявляетсяустойчивый  предельныйцикл (?????),геометрическимобразомпульсаций,порождаемых  двумя  (п)невзаимодействующими  генераторами,вобъединенном фазовомпространстве (????) будет притягивающий  двумерный(п-мерный)тор (???). Это же махровое наукоблудие. Ты всерьез читаешь такие статьи? За них нужно навечно помещать в эцих с гвоздями авторов.

>>> И с тех пор ничего путного в этом направлении не возникло. Статья просто бесплодная пустышка потому, что не говорит о конкретных механизмах

Так. Давай так. Во-первых, эта статья - академическая работа, которая даёт срез в области на 1996 год по конкретному вопросу. В этой работе не могло быть ничего о конкретных механизмах реализующих сознание - это спекулятивная тема, которая требует согласования с редакторами журналов и тд.

Во-вторых, есть множество современных работ (статей, книг) по теме синхронизации. Причина, почему я выбрал эту работу - в ней было показано, что удается моделировать синхронизацию, есть модели, на которых её можно наблюдать. Она написана более или менее доступным языком, в отличии от многих других работ по этой теме.

>>> И с тех пор ничего путного в этом направлении не возникло.

Как же ничего не возникло? Одна из ведущих теорий, которую мы обсуждаем - работа Эдельмана, Тонони, Коха, Крика развивает наработки в области синхронизации нейронных ансамблей.

Тема, которую мы обсуждаем, по моим оценкам достаточно сложная. Если нобелевские лауреаты не видят косяков в этих подходах и обращаются к решениям, которые моделируют синхронизацию, то почему ты думаешь, что мне будет легко увидеть косяки в таких моделях?

Ты понимаешь, что когда некоторые участники форума легко соглашаются с тобой в таких моментах, то это не потому, что они разобрались в этом вопросе, изучили профильную литературу. Не путай согласие и понимание. Согласиться тем легче, чем меньше понимаешь. Ну а если начинаешь разбираться, то неизбежно возникают вопросы и возражения.

Вот ты взял измазал в дёгте теорию IIT и народ в комментариях тебя поддерживает. Но сколько людей реально читали эти книги, статьи, разбирались в этом вопросе? Это ведь сложные работы с длинной историей исследования.

Я не хочу дублировать твои взгляды. Мне интересно разбираться самому. Спасибо, что помогаешь и делишься своим мнением.