Всего за 0.01 руб. Купить полную версию
Нейронные ритмы колеблются от низкочастотных (0,01 Гц), до высокочастотных до 1000 Гц [13, стр. 160]: каждый ритм вносит определяющий вклад в поддержание НМ либо его подавление. И низкочастотный, и высокочастотный ритмы могут быть как низкоамплитудными, так и высокоамплитудными, что демонстрирует интенсивность активности нейронных ансамблей. Ритм отражает синхронию нейронов, поэтому изучение нейронных колебаний имеет огромное значение для описания свойств НМ, поскольку одновременная активация групп нейронов сообщает о нейронном мире больше, чем активность частных нейронов. Однородность ритмов, не зависящая от объема мозга, доказывает единство нейронных миров всех животных: например, альфа-ритм одинаков у морской свинки, макаки, хомяка, свиньи и человека. То же самое справедливо в отношении всех остальных ритмов. Закономерно, что у остальных животных, чьей мозг создаёт НМ, ритмы одинаковы, поскольку иначе невозможен НМ: он существует в очень жёстких границах электрической активности, поэтому 1) существование его вне этих границ невозможно; 2) невозможно его несуществование при наличии мозговых ритмов.
Следует иметь в виду, что обозначения «гамма» и «бета» условны, т.к. в мозге нет жёсткого разделения ритмов, но наличествует единый динамический процесс конструирования ЭМНМ и АМНМ и их подавления. Имеют значение как высокочастотные (до 1000 Гц), так и низкочастотные до 0, 01 Гц. Высокие уровни гамма-осцилляций реализуют сенсорную обработку, усиливают сенсорный вход, делая ЭМНМ устойчивой [35, стр. 257]. Полная синхронизация в некоторых случаях недостижима, поэтому наблюдается когерентность фаз синхронизация со сдвигом во времени: в исследованиях больных эпилепсией выявили, что подача вспышки света в левый глаз вызывает широкое распространение синхронных гамма-ритмов через 300 мс после стимуляции из затылочной коры в теменную и височную (Doesburg, 2007), [25]. Взрывообразная волна синхронизации возникает через 100 мс после стимуляции и длится 500 мс, из чего ясно, что НМ моделируется подобными скачкообразными вспышками нейронной активности, устойчивой во времени и пространстве коннектома.
Зрительное узнавание индуцируется гамма-всплесками (Tallon-Boundry, Bertrand, 1999), [91] через 50150 мс, что отражает синхронию визуальной модели пространства (ЭВМПНМ). Второй всплеск гамма-синхронии наступает через 250300 мс и располагается над стриарной корой: в этой активности отражена модуляция зрительных карт ЭМПНМ в первую очередь. Фоновая активность нейронов это непосредственный синтез либо подавление НМ, либо поддержание прозрачности тоннеля НМ, а всплески активности конструирование объектов и состояний по предсказательным алгоритмам нейронной причинности. Это подтверждается тем, что гамма- и бета-ритмы активируют объекты НМ, т.е. ими и являются: выходит, что данные ритмы наслаиваются на фоновую ритмическую активность, поддерживающую ЭМНМ и АМНМ. В то же время модули внимания таким же образом опосредованы гамма- и бета-синхронией: «подсвечивают» объект и включают его в ГРП (глобальное рабочее пространство). Если медленные волны основание ЭМНМ и АМНМ, то быстрые, запрыгивая на гребень встающей медленной волны и создавая пространство активных состояний тоннеля НМ (ПАСТНМ), предопределяют активные изменения НМ, тогда как медленные закладывают фундамент пространства пассивных состояний тоннеля НМ (ППСТНМ), (Van Rullen, Koch, 2003), [24].
Тета-ритмы, а с ними все медленноволновые, организуют быстрые: если они закладывают основу АМНМ, то быстрые направлены как на передачу быстрых изменений, так и на реализацию познавательных способностей. Тета-ритмы переносят гамма-осцилляции подобно тому, как AM-волны переносят речь: эти ритмы основные переносчики информации в гиппокампе, посему ясно, что они закладывают АМПНМ, организуя деятельность нейронов пространства (НП).
В то же время известно, что альфа-волны способны переносить гамма-ритм. Недавно открытые медленные дельта-осцилляции (0,1 Гц) (Sterlade, 2006), [16] служат конвергенции тета, альфа, бета и гамма-ритмов: именно они элементы, бетонирующие НМ. Из этого выводим: сбой в медленных ритмах с неизбежностью приведёт к краху НМ, поскольку быстрые осцилляции, надстраивающиеся над медленными, выйдут из строя, поэтому ЭМНМ дестабилизируется и смешается с АМНМ, что приведёт к тому, что называют галлюцинациями. Галлюцинации возникают в результате сбоя нейромедиаторных механизмов, которые стабилизируют альфа-ритм, фильтрующий нейронный шум и поддерживающий транспарентность НМ.
Пассивное слушание предсказуемых тонов сопровождается тета-гамма синхронизацией (Conolty et al. 2006), [26]: в этом отношении тета так относится к гамма, как почва к семенам: за счёт тета, в частности, всходят семена гамма-осцилляций. Причём, чем сложнее задача, тем интенсивнее синхронизация: задание на рабочую память «два назад» вызывает мощную синхронию быстрых ритмов. Отсюда следует, что чем выше интенсивность изменений ЭМНМ, тем масштабнее и сильнее синхронизация нейронов. Напрашивается вывод, что самые медленные ритмы складывают ЭМНМ, определяя её устойчивость.
Тормозящие нейроны синхронизируют возбуждающие: тормозящая клетка ритмически преобразует частоту в период для первого импульса каждого цикла, формируя, таким образом, основание для синхронизации нейронов и нейросетей (Mann EO, Paulsen O, 2007), [38]. ЭМНМ складывается из нейросетей, конвергирующих различные сенсорные модальности, которые объединяются электромагнитными ритмами. В связи с этим закономерно предположить, что разные ритмы, наслаиваясь, образуют иерархическую систему взаимодействий, производящую синтез пространственно-временного континуума (Friston, 2003), [39].
2.2. Нейронная синхронизация
Межмозговая кортикальная синхронизация, продемонстрированная в экспериментах Николелиса с двумя обезьянами, одна из которых управляла с помощью мозговой активности моторной коры специальным инвалидным креслом через нейроинтерфейс, что позволяло добраться до цели вознаграждения, а другая наблюдала за этим перемещением не просто так: если первая обезьяна Пассажир успевала добраться до цели, то вторая Наблюдатель получала вознаграждение. Синхронность нейронов двух обезьян оказывалась тем выше, чем они были ближе друг к другу в экспериментальной комнате [1, стр. 218]. Оказалось, что Наблюдатель проектировал траекторию инвалидной коляски с тем, чтобы оценить вероятность вознаграждения, чем и была обусловлена нейронная синхрония.
Это наблюдение доказывает: коли две обезьяны, находящиеся в двух разных точках комнаты, достигли нейронной синхронизации, то очевидно, что НМ в их мозгах в данном случае моделировался по единому каузальному механизму, что, в свою очередь, подтверждает однородность тоннеля НМ организмов как минимум у представителей одного вида. В то время как у одного вида тоннель НМ наиболее схож, то если сравнивать тоннели всех организмов вообще, то окажется, что они однородны, поскольку сложены из одного материала. Подобная синхронизация указывает на общую причинностную природу тоннеля НМ, а также его способность к конвергенции с другим НМ без непосредственной физической связи. Два мозга, находящиеся в единых условиях и выполняющие одну и ту же задачу, несмотря на разницу нейронного следа (опыта), создают примерно идентичные тоннели НМ, что предопределено не только анатомо-функционально, но и однородностью электромагнитной активности нейросетей. Синхронизация тоннелей НМ наиболее интенсивна на расстоянии 1 метра обезьян друг от друга, что подтверждает вклад синхронии в социальное познание: ведь чем ближе объект НМ, тем больший ущерб он способен нанести, поэтому и сопровождается интенсивной активностью нейронов, необходимой для производства предсказаний в его отношении.