Вообще меня в очередной раз взволновал вопрос, какие пространственные решетки соответствуют grid cells у животных, ориентирующихся в пространстве, и я решил провести еще одну серию гуглежа, который выловил кое-что интересное. Как выяснилось, по-русски grid cells переводится как нейроны координатной сетки, что довольно громоздко.
1) Есть статья https://elifesciences.org/articles/05979 , за ссылку спасибо Косте Сорокину. Там люди теоретизируют, что для мозга оптимальна - с некоторой точки зрения, вроде максимизации хранимой информации, - решетка, соответствующая максимально плотной упаковке шаров. И это во всех размерностях работает. Тут можно было бы подискутировать, что если бы существо было 8-мерным, то решетка была бы E_8 (оптимальность решетки E_8 в плане упаковки - результат 2016 года, гугл в помощь, ссылка на ссылки http://mathworld.wolfram.com/HyperspherePacking.html). Но к нейронам это притягивается с натяжкой: если бы мозги млекопитающих были заточены на обработку чего-то 8-мерного, думаю, наблюдались бы более высокие результаты по ЕГЭшной стереометрии.
Возвращаясь в реальный трехмерный мир, мы имеем кубическую гранецентрированную решетку. Это то, что возникает, если оптимальным образом паковать апельсины. Например, уложить первый слой апельсинов в узлы квадратной решетки, следующий - в выемки между апельсинами первого слоя и т.д. Или первый слой - в узлы правильной треугольной решетки, а последующие - в выемки от предыдущих. На первый взгляд эти способы разные, но на самом деле отличаются лишь поворотом в пространстве (хорошее упражнение на геометрическое воображение). Так что формально решетка там одна и та же, хотя и ориентирована по разному. Точечная кристаллографическая группа у нее - группа октаэдра, из кристаллографических групп самая большая и интересная.
И вот, вроде как, пространственная решетка, где активируются нейроны решетки, должна быть кубической гранецентрированной, согласно упомянутой статье. Они там пишут в абстракте, что "This prediction could be tested experimentally in flying bats, arboreal monkeys, or marine mammals". Склонен перевести это как "мы экспериментально не проверяли, но кто-нибудь, проверьте, пожалуйста". Проверил ли кто-нибудь - я не знаю. У меня сложилось скептическое впечатление, что соответствующие эксперименты, особенно с летучими мышками, дофига дорогие и непростые, и, раз нет возможности получить новый сенсационный результат, их проводить не будут. Надеюсь, впрочем, что это неправда.
Я хотел вкратце написать отступление про аналогию вопросов о клетках решетки и вопроса о форме пчелиных сот. Но потом Остапа понесло, текст разросся, и я решил, что про пчёлок будет отдельным постом.
Ощущение, что многие вопросы про пространственные нейроны решеток будут иметь примерно такой же эпистемологический статус, как и вопрос про форму пчелиных сот. Существует ли у летучей мыши отдельный нейрон, активирующийся в узлах кубической гранецентрированной решетки? Существует ли такой нейрон у человека? С одной стороны, вопрос интересный и конкретный как полено. И даже эксперимент для ответа на вопрос как будто осуществим при настоящем уровне технологий (в отличие от той же пчелы). С другой стороны, а не пофиг ли, какая там решетка? Скорее всего, действительно такая, как нам математики предсказывают, чего толку тратить деньги налогоплательщиков на эксперимент. И вообще, далеко не все нейробиологи чувствуют существенную разницу между разными решетками, так что постановка задачи не всех воодушевляет так же, как меня, например.
Комментариев нет:
Отправить комментарий