Hippocampus, abstractiebouwer

Het bouwen van abstracties zoals verzamelnamen voor groepen van zaken met een aantal gemeenschappelijke eigenschappen is cruciaal voor overleven: de vis moet algemene eigenschappen van de roofvis kennen, anders wordt hij opgevreten door de eerste de beste roofvis die afwijkt van die exemplaren of groepen van exemplaren die hij al kende - hoe hij ook aan die kennis komt. Oftewel: die kennis omtrent roofvissen komt ook in de vorm van abstracties. Abstracties die gemaakt worden door het zenuwstelsel vrij "kort" na het proces van waarneming, anders heeft het geen zin want het waarnemen dient redelijk direct gevolgd te kunnen worden door "vluchten", indien noodzakelijk. Of juist "erop af gaan".

Bekend voorbeeld is dat van de kikker die vliegen vangt - dat kan hij alleen maar door instantaan te reageren op het signaal: "zeer snel bewegende donker iets". En uit de bestudering daarvan is bekend dat dit al begint in het oog: dat signaleert niet zozeer het hele gezichtsveld bestaande uit miljoenen lichte en donkere pixels, maar haalt als eerste daaruit een bewegende grenslijn tussen lichte en donkere pixels - meerdere van die grenslijnen zijnde een gebied - een "vlek". En die grenslijnen en die "vlek" zijn in feite ook abstracties geabstraheerd uit het veld van alle pixels van het oog.

De vraag naar het bouwen van abstracties kan dus gereduceerd worden tot: "Hoe maakt het oog zijn abstracties?"

Voor het antwoord daarop bestaat al vrij lang een redelijke suggestie, genaamd: "Met behulp van iets dat lijkt op een Fast Fourier Transformatie (FFT)". Waarbij het antwoord op de voor de hand liggend vervolgvraag luidt: dat is een simpele manier om een patroon te halen uit een signaal, door het signaal op een handige manier te vergelijken met dat patroon. En door te beginnen met de meest eenvoudige vorm van patroon: een volkomen regelmatig patroon, in zijn meest basale vorm zijnde 010101010101... enzovoort, of als je het mooi geleidelijk maakt er zo uitziende (een sinus-vorm):

sinus

Waarbij de wiskundige Fourier Fourier analyse uit de naam voor dit procedé bewezen heeft dat je alle mogelijke, er willekeurig uitziende, zich herhalende patronen kan halen uit de optelling van dit soort basale patronen met alle mogelijke frequenties of golflengte ervan.

Maar hoe ver te versimpelen ook, het blijft voorlopig wiskunde, en de hersenen hebben, zeker op dit basale niveau, geen "rekenmachine" die wiskundige berekeningen voor ze uitvoert. Dat dit proces desondanks toch kan, is omdat Fast Fourier transformeren, in zijn basale vorm, alleen optellen en aftrekken inhoudt. En dat kan het zenuwstelsel wel, want dat is wat neuronen (mede) doen: afvuren als ze bijvoorbeeld signalen krijgen van twee buren (optellen), of juist niet afvuren als ze een signaal krijgen van een andere buurman - het signaal van die buurman wordt dus niet verder doorgegeven, oftewel "afgetrokken".

Hieronder deels gereproduceerd staat de uitleg elders FFT demonstrator van hoe je met handige combinaties van optellen en aftrekken kan zien of aan de acht ingangen van een netwerk van een klein aantal neuronen kan zien of er een regelmatig patroon staat op die ingangen. Voor het gemak van de lezer zijn de vier regelmatige vormen en één onregelmatige (5) vooringevuld (meer keuzes bij de genoemde bron), waaruit men kan kiezen door middel van selecteren het keuze vakje (scroll naar beneden) en het indrukken van de knop "Indienen". Eigen willekeurige invoer is mogelijk door "Vrije keuze" te selecteren en getallen in de "Input"-vakjes in te vullen.

Warning: Undefined array key "ptr" in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 143

Warning: Undefined array key "sch" in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 144

Warning: Undefined array key "i01" in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 231

Warning: Undefined array key "i02" in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 232

Warning: Undefined array key "i03" in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 233

Warning: Undefined array key "i04" in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 234

Warning: Undefined array key "i05" in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 235

Warning: Undefined array key "i06" in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 236

Warning: Undefined array key "i07" in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 237

Warning: Undefined array key "i08" in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 238
Input L2 L3 L4
    0   0   0  
    0   0   0  
    0   0   0  
    0   0   0  
    0   0   0  
    0   0   0  
    0   0   0  
    0   0   0  

  0 Warning: Undefined variable $checked00 in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 701
>
      Vrije keuze
  
  1 Warning: Undefined variable $checked01 in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 710
>
  2 Warning: Undefined variable $checked02 in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 718
>
  3 Warning: Undefined variable $checked03 in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 726
>
  4 Warning: Undefined variable $checked04 in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 734
>
  5 Warning: Undefined variable $checked05 in /home1/zweistrar/public_html/achtergrond/psychologie/neurologie_hippocampus_abstractiebouwer.php on line 742
>


De uitkomst van de willekeurige signaal van keuze 5 lijkt niet erg willekeurig, maar dat komt door het beperkte aantal elementen (per laag acht stuks)  en de symmetrieën ten gevolge van de binaire aanpak - voor meer uitleg hiervan zie hier Reticular formation .

Dit is het basale proces. Waaruit je door gewoon het aantal ingangen en neuronen uit te breiden een nauwkeuriger proces kan maken, en door er meerdere achter elkaar te schakelen ingewikkelder zaken mee kan afhandelen.

Maar hierin zit dus wel een patroon vooringebouwd in de vorm van hoe je de ingangssignalen bij elkaar optelt of aftrekt. Een schema dat er nu zo uitziet:

De regelmaat in dit schema kan ontstaan op twee manieren: menselijk ontwerp, of evolutie. Het simpelste bekende voorbeeld van FFT-achtige structuren in het zenuwstelsel is dat van het netvlies van het oog, dat op direct zicht al de kenmerkende lagenstructuur heeft van het FFT-schema Oog FFT . De kikker kan zo snel reageren dat hij een snelle bromvlieg kan vangen, omdat het oog al een voorverwerkt signaal maakt van het hele tafereel, en dat kant-en-klare signaal bijna direct kan sturen naar het bewegingsapparaat.

Dit simpele schema dient als voorbeeld en basis. Het kan moeiteloos uitgebreid worden en zonder introductie van nieuwe concepten passend gemaakt voor ingewikkeldere omstandigheden door het toevoegen van elementen en meerdere achtereenvolgde basis-constructies. Waarbij een essentiële stap is de toevoeging van elementen die het schema in staat stelt zich aan te passen aan verwerkte ervaringen, oftewel: uitkomsten van het schema worden elders geëvalueerd, en aan de hand daarvan wordt het schema aangepast - een vorm van terugkoppeling Terugkoppeling .

Het basale schema als dat van het oog komt tot stand via evolutie, en kan dus slechts aangepast worden op de tijdschalen van evolutie: generaties. Een teruggkoppeld schema kan zich aanpassen aan de hand van eigen ervaringen van het individu. Een teruggekoppeld neuraal netwerk kan leren.

Na die van het oog zijn op talloze plaatsen in het zenuwstelsel structuren an te wijzen die duiden op de functionaliteit als van dit soort neurale netwerken, bijvoorbeeld in de hersenstam Hersenstam als de "reticular formation" Reticular formation , waarin "reticular" staat voor "met een netvormig uiterlijk", en een netvormig uiterlijk krijg je door bijvoorbeeld twee door elkaar lopende lagenstructuren.

Het punt in het zenuwstelsel waarin de frequent als voorbeeld gebruikte gevallen van "koeien" en "brandweerauto" zich afspelen is hoogstvermoedelijk de hippocampus Hippocampus . Liggende in dat gebied dat op deze website aangeduid wordt als de emotie-organen Emotie organen en elders als "limbische systeem" Limbische systeem , waarin "emoties" op dat punt niets anders zijn dan de beoordelingen van ervaringen, te gebruiken als signaal in het teruggekoppelde neurale netwerk.

De hippocampus is vermoedelijk het orgaan waarop de abstracties direct horende bij de dagelijkse ervaringen worden gecreërd en verwerkt - abstracties in dit verband weinig anders zijn dan het afvuren van neuronen bij ervaringen met overeenkomstige kenmerken - iets dat door recent onderzoek, schrijvende 2014, is aangetoond Terugkoppeling . Hogere abstracties zoals die van de wiskunde zijn vermoedelijk constructies ergens in de cortex Cortex , de rationele hersenen.

Maar de onderliggende principes, ingebouwd in neuronale netwerken, zijn vermoedelijk hetzelfde. Principes die je kan uitbeelden door het samennemen van groepen elementen, uit de werkelijkheid of eerdere verzamelingen, en daar gemeenschappelijke kenmerken uitfilteren.

Deze laatste beschrijving is vrijwel identiek aan die van de abstractieladder Cortex , één van de meeste essentiële elementen van de algemene semantiek Cortex : de studie van de relatie tussen taal en werkelijkheid. De algemene semantiek stelt dat alle woorden abstracties zijn, dat wil zeggen: voorstellingen van de werkelijkheid maar niet de werkelijkheid zelf.  En omdat die werkelijkheid hiërarchisch is opgebouwd, er ook een hiërarchie van abstracties in woorden, in het standaardvoorbeeld die zijnde van "Bessie de koe", "koeien", "vee", "boerderijtoebehoren" enzovoort. Precies dus als bovenstaand geformuleerd: verzamelingen van elementen samengenomen op grond van gemeenschappelijk kenmerken, onder weglating van andere kenmerken.

Als je aanneemt dat de hogere abstracties gemaakt worden in de cortex, waarvoor goede gronden zijn gezien de mindere prestaties van lagere diersoorten op dit vlak, dan vinden er in de cortex dus soortgelijke processen plaats als in de hippocampus.

Oftewel: het model met gebruikmaking van FFT-achtige procedés kan heel wel een model zijn voor het overige functioneren van het hogere denken.

Het op grond van algemene kenmerken iets kunnen voorspellen omtrent zaken of gebeurtenissen lijkt sowieso een van de hoogste strategieën voor overleven Cortex . Wie dit, voorspellen, het meest efficiënt doen, is het best voorbereid op de toekomst, en heeft de grootste kans op overleven. Waarop je met een uitdrukking uit de algemene semantiek kan besluiten met: Etc. Terugkoppeling

10 dec.2014