Aivokuoren pylväät adaptiivisina tilakoneina

[Naturalisti]

Avaus (muokattu ja täydennetty 23.7.2024 mennessä käydyt keskustelut huomioiden).

Tämä keskustelu tarkentaa “Aivojen toiminnallisen viitekehyksen hypoteesi” -keskustelussa [1] esitettyä ideaa: “Aivokuoren pylväät adaptiivisina tilakoneina” ja hahmottelee alustavasti pylväiden muodostaman systeemin toimintaa ja yhteyksiä muihin aivojen rakenteisiin.

Aivokuoren pylväät ovat keskeisessä roolissa aivojen toiminnallisissa teorioissa, jotka mallintavat kokonaisvaltaisesti aivojen rakennetta ja sen tiedonkäsittelyä.

Aivokuori (Cerebral cortex) jakautuu lukuisiin toiminnallisiin alueisiin, jotka muodostavat yhdessä hierarkkisesti organisoituneen systeemin [4].

Tämän lisäksi aivokuoren kaikki alueet ovat jakautuneet myös pylväiksi (cortical Column) nimetyksi alueiksi. Ihmisen neokorteksissa on noin 200 miljoonaa pylvästä, joissa kussakin on noin 110 neuronia. Hypoteesin siitä, että pylväät ovat aivojen perusyksikköjä (mielen mikropiirejä), esitti Vernon Benjamin Mountcastle vuonna jo 1957, mutta vieläkään ei tiedetä, miten ne toimivat, eikä tiedetä myöskään sitä miten aivot kokonaisuutena toimivat [2].

Aivokuorella itsellään ja siten myös pylväillä on myös kerrosrakenne, mitä ei tule sekoittaa aivojen toiminnallisten alueiden hierarkkiaan. Pylväiden kerrosrakenne ei ole oleellinen tässä niiden yhteistoimintaan keskittyvässä keskustelussa. Sitä käsitellään eri keskustelussa [3].

Aivokuoren alueet ovat organisoituneet keskinäisillä kytkennöillä toiminnallisesti hierarkkisesti. Kullakin hierarkian tasolla tiedonkäsittelyn perusyksikköinä toimivat pylväät. Hierarkkinen rakenne mahdollistaa eri aistien, motoristen toimintojen ja korkeamman tason kognitiivisten prosessien integroinnin. Esimerkiksi primaari näkökuori koostuu pylväistä, jotka vastaavat erilaisten visuaalisten ominaisuuksien, kuten reunojen, värien tai liikkeen tunnistamisesta.

Vaikka pylväät ovat aivojen peruskomponentteja, niiden toiminnallinen mallinnus samoin kuin aivojen kokonaisvaltainen viitekehys ovat yhä vasta tutkimuksen alkuvaiheessa. On vielä täysin avoin kysymys, miten aivokuoren pylväiden mallinnus ja siihen tukeutuva aivojen kokonaisvaltainen viitekehys voisi toimia mallina tietokonemetaforan korvaavan täysin uudentyyppisen neuromorfiseen elektroniikkaan perustuvan tekoälyn kehittämiselle.

Tilakone-metafora voisi olla pylvään toiminnan mallintamiseen toimiva työhypoteesi, jonka avulla olisi mahdollista hahmotella myös alustavaa aivojen toiminnallista viitekehystä. Tilakoneilla voidaan mallintaa erilaisia tapahtumasekvenssejä, myös tietokoneiden toimintaperiaatteita. Nykyisten tietokoneiden kehityksessä erotettiin heti alussa (kartesiolaisen idean mukaisesti) rauta ja softa eri asioiksi. Kehittäminen keskittyi ensisijaisesti siihen miten raudan avulla softaa voitiin suorittaa yhä nopeammin. Monenlaista hajautustakin on toki kehitetty, mutta periaatteellinen jako rautaan ja softaan on säilynyt. Näin on päädytty nykyisiin pilvipalvelimiin, jotka toimivat myös “kaukolämpövoimaloina”.

Tilakonehypoteesi hylkää kartesiolaisen idean ja säilyttää toiminnan suorittajan ja toimintaohjeet samassa peruselementissä ja muodostaa älykkään systeemin näitä peruselementtejä monistamalla ja yhteenkytkemällä. Aivot olisi hyvä malli älykkäälle koneelle, jos vain tietäisimme, miten ne toimivat. Ensimmäinen tehtävä siis on selvittää mitä tietoa käsitteleviä rakenteita aivoissa todella on sekä kuvata miten kognitiivisen psykologian kaunokirjallisuutta muistuttavat kuvaukset voisivat toteutua todellisista aivoista löytyvillä rakenteilla.

Tässä pohdinnassa työhypoteesi on hyvin pelkistetty pylvään tilakonemalli, jonka avulla hahmotellaan pylväistä muodostuvaa tilakoneverkostoa ja sitä miten tämä viitekehys voisi yhdistää psykologian, sosiologian ja kognitiivisen neurotieteen yhteensopivalla tavalla luonnontieteelliselle perustalle.

Pylvään toiminta kuvataan tässä adaptiivisena tilakoneena. Tilakoneen neuronien synapsit muodostavat paikallisen pitkäaikaisen funktiomuistin. Siihen tallettuu pylvään toimintatottumukset eli mihin seuraavaan tilaan tilakone askeltaa nykytilan ja tulojen (tilakoneen informaationaapureiden tilojen) perusteella.

Kussakin toimintasekvenssin askeleessa tilakone lähettää oman tilansa informaationaapureilleen ja päivittää omaa funktiomuistiaan tapahtuman edellyttämällä tavalla.

Pylvään neuronien aktivaatiotasot edustavat lyhytaikaista tilamuistia eli tapahtumien (aktien, mielikuvien ja kokemusten) virtaa, jota ei tallenneta sellaisenaa minnekään. Sen sijaan funktiomuistiin tallentuu kykyjä tuottaa tilamuistiin uudelleen vastaavanlainen tilasekvenssi vastaavan kaltaisissa olosuhteissa tai vain mennyttä muistellessa ja tulevaa suunnitellessa

Mitään muunlaisia muistielementtejä ei aivoissa ole. Eikä siellä tapahdu mitään vanhentuneen tietokonemetaforan mukaisia tiedonhakuja pysyväismuistista työmuistiin eikä tilan talletuksia takaisin pitkäaikaiseen muistiin. Kaikki kognitiivisen psykologian lukuisat erilaiset muistityypit voidaan selittää lokaalien funktio- ja tilamuistien sekä tilakoneen toiminnan avulla. Aivokuoren pylväiden hierarkkisen rakenteen pohjalla ovat primäärien sensoristen ja motoristen alueiden pylväät, niiden yläpuolella on sekundääriset sensomotoriset alueet ja sen jälkeen tulee erilaiset assosiaatioalueet. Vasta meemikoneen toiminta ilmenee tietoisesti koettuna tajunnanvirtana ja käyttäytymisenä.

Liskoaivojen hierarkian huipulla on hippokampus (mielen virtuaalitodellisuuden navigaattori), josta puun juuriston tavoin haarautuu primääreille aivokuorelle ulottuvia eri toimintoja toteuttavien tilakoneiden verkostoja. Liskoaivot tuottavat jo kaikkien aistimusten summana kokemamme emotionaalisen mielikuvien ja tuntemusten virran ja lajityypillisen geneettisesti määräytyneen käyttäytymisen. Neokorteksille kehittynyt meemikone täydentää tätä mielikuvien ja käyttäytymisen tapahtumavirtaa kulttuurisilla tottumuksilla, minkä summana koemme tietoisen tajunnanvirran.

Liskoaivojen pylväiden toiminta määräytyy hyvin pitkälle geneettisesti, mutta siihen vaikuttaa myös ontogeneesin aikana tapahtuva sosiaalinen vuorovaikutus. Meemikoneen pylväiden toimintaa ohjaa lähes täysin niihin tallentuneet meemit eli kulttuuriset ajatus- ja käyttäytymistottumukset. Liskoaivot ja meemikone muodostaa hippokampuksen ja monien muiden yhteyksien välityksellä tiukasti yhteen kytkeytyvän kokonaisuuden, mutta raja on liukuva. On mahdotonta esimerkiksi päätellä mikä osuus yksilön älykkyydestä on geneettisen ja mikä memeettisen -perimän osuutta.

Liskoaivojen ja meemikoneen pylväät eroavat toisistaan lähinnä siinä miten pitkälle niiden toiminta on “geneettisesti esiohjelmoitu.” Pylvään tilakoneen toiminta perustuu pitkäaikaisiin funktiomuisteihin ja lyhytaikaisiin tilamuisteihin, jotka tuottavat yhdessä geneettisesti ja/tai memeettisesti määräytyneet tilasekvenssit ja muokkaavat niitä empiirisen kokemuksen mukaisesti.

Pylväisiin hajautettu muistijärjestelmä, jossa hetkellinen tilatieto tallennetaan paikallisesti neuronien aktivaatiotiloihin ja toimintaohjeet myös paikallisesti synapsien edustamaan funktiomuistiin, mahdollistaa seuraavan kognitiivisen toimintaperiaatteen: sekvenssin kunkin askeleen nykytila, tilariippuva adaptiivinen tilansirtofunktio ja informaatio naapureiden tilat yhdessä määräävät tilakoneen seuraavan tilan.

Mitä konkreettista lisäarvoa ja testattavissa olevia ennustuksia aivokuoren pylväiden tilakonemalli antaa kognitiiviseen neurotieteeseen verrattuna esimerkiksi EEG-tutkimuksista kerättyyn dataan aivoaktiivisuuden aikasarjoista korteksilla?

Mainituilla tutkimuksilla saadaan selville vasta se mitkä alueet korreloivat aktiivisuudellaan erilaisissa psykologisissa toiminnoissa, mutta ei sitä mitä tapahtuu toiminnallisesti neuronien tasolla.

Aivokuoren pylväiden tilakonemalli ei pyri kasvattamaan jo aivoista kerättyä valtavaa sirpaletiedon määrää, vaan se hahmottelee toiminnallista hypoteesia mekanismille, jolla havaitut ilmiöt voisi olla selitettävissä.

Pylvään toiminnan parempi ymmärrys loisi perustan myös aivokuoren kokonaisvaltaisen toiminnallisen viitekehyksen kehittämiselle. Se taas on edellytys sille, että korrelaatio mittauksista voidaan edetä aivojen toiminnan ymmärrykseen. Tilakonemalli keskittyy aivojen informaatioprosessien kuvaamiseen tasolla, joka ei ole sidoksissa biologiseen materiaaliin ja on siten toteutettavissa myös muilla materiaaleilla.

Aivojen informaatioprosessit ovat neuraalisia prosesseja, mutta niiden toimintaan vaikuttaa myös välittäjäaine järjestelmä. Sen vaikutus neuraalisiin prosesseihin on moduloivaa. Sitä voidaan kuvata metaforisesti ilmaston ja säätilan analogialla. Välittäjäainejärjestelmä vaikuttaa neuraalisiin prosesseihin kuin ilmasto säätilaan (aktivoivasti tai rauhoittavasti). Tälle asialle avataan myöhemmin täydentävä keskustelu.[x]

Filosofiselle pohdinnalle on avattu jo oma keskustelu (Reduktiivinen emergentti materialismi ja memeettinen evoluutio), jossa pohditaan muun muassa sitä, voidaanko henkimaailman sielu korvata materiaalisella mielellä [5].

Pylväiden roolia aivojen toiminnassa on tutkittu jo pitkään ja aivotutkija Jeff Hawkins on kirjoittanut myös populaareja kirjoja aiheesta. Hän esittelee niissä aivokuoren pylvästeoriaa, joka perustuu ajatukseen, että aivot käsittelevät tietoa hierarkkisesti. Pylväät ovat keskenään tiiviisti kytkeytyneitä kaikki aivokuoren kerrokset lävistäviä neuronien ryhmiä, jotka ovat aivojen toiminnallisia perusrakenteita; mielen mikropiirejä[6].

Hawkingsin teoriaa mukailevan kokeellisen uuden tekoälymallin on todettu antavan parempia tuloksia kuin perinteisillä deep learning neuroverkoilla toteutetut mallit [7].

Kaikkien aivokuvantamismenetelmien spatiotemporaalinen tarkkuus on liian pieni siihen, että olisi mahdollista mitata edes yhden pylvään dynaamista toimintaa eli sen aktiopotentiaalipulssien keskinäisiä ajallisia suhteita.

Myös Hawkinsin mallin teoriaa eli siitä, kuinka neokorteksin pylväät mahdollistavat maailman rakenteen oppimisen, tutkitaan tietokonesimulaatioiden avulla. [8].

Aivokuoren pylväiden tilakone-hypoteesi osana laajempaa aivojen toiminnallista viitekehystä.

On ehkä syytä täsmentää, että aivojen toiminnallisten alueiden hierarkia ja aivokuoren kerrosten hierarkia ovat eri asioita. Pylvään kerroshierarkia on sama kuin aivokuorella, koska ne ovat aivokuoren alueita. Tässä tarkastellaan pylväitä pelkistetysti yleisemmällä toiminnallisella tasolla, missä sisäisellä kerros rakenteella ei ole merkitystä. Yhteyksillä tarkoitetaan tässä toiminnallisten alueiden joko saman tai eri hierarkiatason välisten pylväiden yhteyksiä. Kunkin pylvään informaationaapurit sijaitsevat joko ylemmällä, alemmalla tai samalla hierarkiatasolla.

Aivokuori muodostaa täten hierarkkisen pylväiden verkoston, joka jakautuu karkeasti neokorteksiin sijoittuvaksi meemikoneeksi ja muista aivojen rakenteista muodostuviksi liskoaivoiksi. Liskoaivot tuottavat jo kaikkien aistimusten summana (vahvasti emotionaalisen) tietoisen mielikuvavirran ja lajityypillisen käyttäytymisen. Meemikone täydentää sitä vielä kulttuurisilla ajattelu- ja käyttäytymistottumuksilla, minkä tuloksena syntyy tietoinen tajunnanvirta ja käyttäytyminen.

Aistimuksellinen mielikuvavirran ja motorisen käyttäytymisen tuottaa siis jo liskoaivot. Niiden pylväät vastaanottavat alemmalta tasolta aistimuksista peräisin olevaa informaatiota muokkaavat siitä laajempia hahmoja ja lähettää information seuraavalle ylemmälle tasolle, joka käsittelee tietoa edelleen yhä abstraktimmalla tasolla. Esimerkiksi visuaalinen informaatio saapuu ensin silmän verkkokalvolle, josta se siirtyy visuaalisen aivokuoren (V1) pylväisiin, jotka tunnistavat esimerkiksi reunaviivoja ja kulmia, joista muodostuu vaiheittain ylemmillä tasoilla tietoisuutena koettu mielikuvien virta, johon summautuu myös kaikkien muiden aistien vaikutukset.

Perustietoisuus on jatkuvan mielikuvien virran (kokonaisaistimuksen) kokemista. Sitä ei tallenneta pysyvästi minnekään. Sen sijaan mieli tallentaa kykyjä eli meemejä tuottaa samankaltaisia mielikuvavirtoja myöhemmin uudelleen samankaltaisissa tilanteissa.

Toistaiseksi kaikki kognitiivisen psykologian ja sosiologian ja kognitiivisen neurotieteen tietämys on liitetty toimimattomaksi todettuun tietokonemetaforaan. Aivojen kokonaisvaltaista toiminnallista viitekehystä tarvitaan, jotta edellä mainitut tieteenalat voitaisiin saattaa yhteensopivalla tavalla luonnontieteelliselle perustalle.

Kun aivojen toimintaa eli ajattelua ei ole osattu toteuttaa tietokoneilla, on seuraavaksi yritettävä kehittää kone, joka toimii aivojen tavoin. Vanhentunut tietokonemetafora ja sosiaaliset faktat on hylättävä lopullisesti. Psykologia ja sosiologia on selitettävä uudelleen kognitiivisen neurotieteen avulla eikä päinvastoin kuten tällä hetkellä yritetään tehdä.

Ottaako tilakoneteoria kantaa siihen, miten sen tuottamat mielikuvat tulevat tietoisiksi?

Tätä filosofisen tason kysymystä pohditaan Reduktiivinen emergentti materialismi ja memeettinen evoluutio -keskustelussa.[5]

Tässä yhteydessä lähtökohtana on, että mielen ja mielensisältöjen olemassaolo on aivojen materiaalisten prosessien käynnissä olemista ja keskustelu keskittyy siihen, miten nuo prosessit mahdollisesti toteutuvat aivojen todellisten rakenteiden tuottamia. Kognitiivinen neurotiede ei voi myöskään sitoutua mihinkään erityistieteen teoriaan. Erityistieteiden teoriat on muokattava neurotieteen kanssa yhteensopivaksi, mutta niiden sisältökysymykset ovat erityistieteiden asioita. Materiaalisen mielen teorian taas on kyettävä selittämään mitä tahansa (oikeaa ja väärää) ajattelua.

Mielen mekanismien toiminnan selittämiseksi riittää sen selittäminen miten mikä tahansa uskomus on olemassa ja vaikuttaa mielen toimintaan. Sen pohtiminen, ovatko erilaiset uskomukset jollakin tavoin ja miltä osin olemassa myös mielen ulkopuolisessa todellisuudessa, ei myöskään ole materiaalisten mielen tutkimukseen kuuluva kysymys. Itse kuitenkin pidän tarpeettomana olettaa millekään a priori ajattelulle olemassaoloa mielen ulkopuolisessa todellisuudessa. Tämä pätee niin luonnollisiin ja formaaleihin kieliin kuin logiikkaan ja matematiikkaan.

Onko yksittäisillä tilakoneilla tietoisuutta?

Ei ole. Tietoisuus on vasta koko systeemillä. Jokainen pylväs toteuttaa vain paikallista adaptiivista sekvenssiä oman paikallisen tilainformaation, ympäristöstä saadun tiedon sekä paikallisen funktiomuistin tilakohtaisten ohjeiden ohjaamana.

Pylväät organisoituvat alueiden hierarkiaan hippokampuksesta primääritasolle ylettyviksi haarautuviksi pylväsjoukoiksi eli meemeiksi. Tässä hierarkiassa alhaalta ylöspäin leviää aisti-informaatiota ja ylhäältä alaspäin toiminnanohjausta.

Pylväiden toiminta synkronoituu talamokortikaalisten silmukoiden avulla, jotka myös palauttavat tilakoneiden toiminnan tarvitsemaa informaatiota niiden edellisestä tilasta. Tällaiset pylväät, joihin liittyy talamokortikaslinen takaisinkytkentä, ovat varsinaisia tilakoneita. Olemassa on myös pylväitä, joihin ei liity talamokortikaalisia takaisinkytkentäsilmukoita. Ne ovat tilakonepylväiden välisiä (tietokoneiden aritmeettisloogisiayksikköjä muistuttavia) dataväyliä.

Jokainen pylväs tuottaa siten kokonaisuudesta oman “mielikuvansirpaleen” ja kaikki pylväät yhdessä tuottavat kokemamme dynaamisen mielikuvien virran.

Mikä ottaa kantaa siihen, mikä pylväs joukko eli meemi kulloinkin toimii ja tuottaa mielikuvien virtaa?

Myös toiminnanohjaus on integroitunut osaksi pylväsjoukkojen eli meemien hierarkiaa. Laaja joukko primäärien aistialueiden pylväitä aktivoituu rinnakkaisesti kulloisenkin aistimusten mukaisesti ja lähettää informaatiota ylöspäin muodostaen vaiheittain yhä laajempia hahmoja. Vasta assosiaatioalueilla muodostuu tietoisia mielikuvia.

Kunkin tason pylväät lähettävät alaspäin toimintaohjeita, jotka vahvistavat joidenkin alatason pylväiden toimintaa ja vaimentavat toisia.

Vaikka tietoisella tasolla toimii kerrallaan vain yksi meemi, voi taustalla olla toiminnassa myös muita meemejä, jotka eivät käytä aktiivisen meemin kanssa samoja pylväitä. Ne voivat siten nousta nopeasti tietoisuuteen mielleyhtymien tai uusien aistimusten aktivoimina. Niiden aktivoituvien meemien pylväiden sekvenssit, joita muut meemit ovat käyttäneet, vastaavat satunnaista alkutilaa.

Liskoaivot tuottaa vahvasti emotionaalisen mielikuvien ja tuntemusten virran kaikista sisäisistä ja ulkoisista aistimuksista (kvaliat). Kun tähän emootionaaliseen kokemusten virtaan yhtyy meemikoneen rationaalinen toiminta (kognitiot) se täydentyy kokemukselliseksi tajunnanvirraksi.

Elimistön sisäisen tilan aistimukset sekä vietti- ja vaistotoiminnot prosessoidaan pitkälle jo aivokuoren alapuolisissa tumakkeissa ja ne vaikuttavat osaltaan syntyviin mielikuviin jo tiedostamattomalla tasolla ja toteutuvat geneettisen informaatiojärjestelmän tuottaman mekanismin ohjaamana. Kuitenkin, vaikka tunteet viriävät hyvin pitkälle primitiivisten "liskoaivojen" toiminnoista, ne täydentyvät merkittävällä tavalla memeettisen informaatiosysteemin eli kulttuuristen ajatustottumusten tuottamilla tuntemuksilla.

Miten ihmisten aivot kytkeytyvät toisiinsa, kun toimimme yhdessä?

Sosiaalisissa systeemeissä ei ole subjektiivisten mielten lisäksi mitään muita kokijoita ja toimijoita. Subjektiivisten mielten käsitykset (meemit) kehittyvät kulttuurisessa vuorovaikutuksessa eli memeettisessä evoluutiossa kuten geneettisten algoritmien ratkaisujoukko ilman, että suoraan jaettua kollektiivista käsitystä on missään.

Aivojen matemaattisista malleista

Aivojen toimintaa mallinnetaan enemmän tai vähemmän onnistuneesti myös erilaisilla matemaattisilla malleilla. [9]

Vaikka matemaattiset mallit ennustaisivat aivojen toimintaa miten hyvin tahansa, se ei tarkoita sitä, että itse aivot toimivat samalla periaatteella.

Mitä lisää reduktiivinen emergentismi tuo biologiseen naturalismiin?

Reduktiivisen emergentismin mukaan aidosti emergentti ominaisuus on emergentin rakenteen mahdollistama autonominen prosessi, joka kykenee hyödyntämään menneisyyden nykyisyyteen jättämiä jälkiä tulevien tapahtumien ohjaukseen sekä kehittämään omaa toimintaansa empiiristen kokemusten mukaisesti.

Aidosti emergenttejä uusia evolutiivisia tasoja on kaksi: 1. Materiaalisen evoluution tuottama elämä eli geneettinen informaatiosysteemi. 2. Geneettisen informaatiosysteemin tuottama kulttuuri eli memeettinen informaatiosysteemi.

Memeettinen informaatiosysteemi ylläpitää ja kehittää ajattelu- ja käyttäytymistottumuksia eli meemejä empiirisen kokemuksen ja sosiaalisen vuorovaikutuksen avulla. Sen perustana on yksilön ontogeneesin aikana geneettisen ja memeettisen perimän yhteisvaikutuksesta kehittyvät aivojen rakenteet.

Jo geneettisen informaatiosysteemin tuottama elämää ylläpitävä aivojen rakenne kykenee toimimaan fysikaalisia systeemejä ohjaavan entropian vaikutuksia vastaan menneisyyden nykyisyyteen jättämiä jälkiä hyödyntäen. Geneettinen evoluutio on hidasta. Geneettiset kyvyt pysyvät vakioina yksilön koko eliniän ajan. Geneettinen informaatio muuttuu vain uusien yksilöiden hedelmöitymishetkinä. Vain suotuisia geenejä (lajityypillisiä kykyjä) omanneet yksilöt säilyivät hengissä ja jatkoivat sukuaan.

Memeettisen informaatiosysteemin kyvyt päivittyivät kaikenaikaa ja uusia ideoita oli mahdollista testata mielikuvituksessa ja antaa siten epäsuotuisan idean kuolla itsensä asemasta. Memeettinen evoluutio on geneettiseen evoluutioon verrattuna merkittävästi nopeampaa. Todennäköisesti lähes kaikki kivikauden jälkeen tapahtunut kehitys onkin memeettisen evoluution tuotosta.

Miten pylväiden autonomiset tilakoneet toimivat käytännössä?

Pelkistetysti kuvattuna tilakone tuottaa tapahtumasekvenssejä joiden seuraava tila riippuu paitsi sen tuloista myös sen kunkin hetkisestä tilasta. Tilansiirtofunktio (ennustaa ja valitsee toimintatottumuksista parhaan seuraavan tilan ja) askeltaa seuraavaan tilaan. Seuraavaan tilaan siis vaikuttaa nykytila, informaationaapurien tilat ja tilasidonnaisen tilansiirtofunktion toiminta tottumukset. Samalla, kun tilakone askeltaa uuteen tilaan, se lähettää uuden tilansa tiedoksi informaationaapureilleen.

Mieli rakentaa autonomisesti toimivan tilakonehierarkian avulla todellisuuden representaatioita tekemällä ympäristöönsä akteja ja havainnoimalla niiden seurauksia ja päivittämällä sen perusteella eli funktiomuistin ajattelu- ja käyttäytymismalleja. Näin se voi hyödyntää menneen nykyisyyteen jättämiä jälkiä tulevien tapahtumien ohjauksessa, eikä siksi joudu vain ajelehtimaan ajopuun lailla fysikaalisten voimien armoilla.

Kuinka tilakonemalli suhtautuu retinotooppisiin karttoihin (retinotopic maps)?

Esimerkiksi primäärin näkökuoren (V1) alueen pylväät ovat retinotooppisesti organisoituneita piirredetektoreita, jotka tunnistavat silmän kunkin sakkadien pysähdys hetkien erilaisia piirteitä. Itseasiassa näitä detektoreita on useita eri piirteitä varten, joten näköaisti tavallaan jakautuu tässä vaiheessa useaksi eri aistiksi. Nämä piirteet kootaan sitten ylemmillä tasoilla ilmeneväksi kolmiulotteiseksi kontekstimeemiksi, jota kokija tarkastelee sisältäpäin ja kalustetaan skaalatuilla objektimeemeillä, joita kokija tarkastelee ulkoapäin. Näiden molempien meemityyppien tuottamat ilmentymät voivat muuttua sekä kokijan käyttäytymisen että objektien käyttäytymisen muutosten seurauksena.

Mitä tarkoittaa synapseihin liittyvä pitkäaikainen funktiomuisti ja mitä neuronien aktivaatiotasoihin liittyvä lyhytaikainen tilamuisti?

Aivoissa ei ole muita muistavia elementtejä kuin synapsit (vahvuudet) ja neuronien soomat (aktivaatiotasot). Kognitiivisen psykologian kuvaamat lukuisat muistityypit ovat teoreettisen tason malleja, jotka on kuvattava aivojen toiminnalliselle tasolle näiden kahden aivoista löytyvän muistielementin tyypin ja tilakoneiden toiminnan avulla. Psykologian kuvaamat muistit eivät ole aivoissa olevia tallennuspaikkoja, vaan ne ovat kykyjä tuottaa aiemmin koettujen tapahtumien kaltaisia sekvenssejä myöhemmin uudelleen. Tilakoneen funktiomuistiin sisältyy pylvään kaikki synapsit ja tilamuistin pylvään kaikkien neuronien soomat.

Onko lyhytkestoinen tilamuisti sama kuin joidenkin kognitiivisen neurotieteen mallien kuvaama työmuisti metafora?

Ei ole. Globaali työmuisti on yksi vanhentuneen tietokonemetaforan väärä oletus. Sellaista ei aivoissa ole. Pylväiden tilamuistit ovat paikallisia “työmuisteja”, joiden sisältöjä ei tallenneta uudelleenkäyttöä varten minnekään muualle. Niiden sisältö tuotetaan aina uudelleen paikallisen funktiomuistin kykyjen avulla, jotka päivittävät vain omia paikallisia funktiomuisteja.

Mitään edestakaista siirtelyä työmuistin ja pysyväismuistin välillä ei tapahdu. Jokainen pylväs toimii oman datan ja omien toimintaohjeden mukaan. Vastaanottaen tietoa informaationaapureiden tilamuutoksista ja lähettäen tietoja omista tilamuutoksista informaationaapureille.

Miten tilakone ja pitkäaikainen funktiomuisti toimii käytännössä hermosolujen ja niiden yhteyksien tasolla?

Havainnollisen kuvan tilakoneesta saa ajattelemalla sitä pulssittavana syvänä neuroverkkona, jota on täydennetty talamokortikaalisilla takaisinkytkennöillä.

Pylvään pitkäaikaisen funktiomuistin muodostaa sen neuronien denriitteihin liittyneet synapsit. Ne päivittyvät Hebbiläisen periaatteen mukaisesti. Jos synapsin molemmilla puolilla ilmenee aktiopotentiaalipulssin vaikutus tietyn aikaikkunan puitteissa samaan aikaan, synapsi vahvistuu ja jos vahvistavia tapahtumia tulee liian harvaan synapsin vahvuus heikkenee. Kaikki pylvään neuronien denriitteihin kytkeytyvät synapsit ovat osa pylvään funktiomuistia. Jokaiseen pylvään neuroniin voi liittyä lukemattomia (jopa tuhansia) synapseja, joten funktiomuistin kapasiteetti on valtava.

Pylväiden yhteydet informaationaapureihin organisoivat aivokuoren alueet hierakiseksi pylväiden verkostoksi. Meemit koostuvat rakenteellisesti eri hierarkia tasoilla toimivien pylväiden joukosta. Tässä rakenteessa virtaa aisteista peräisin olevaa informaatiota alhaalta ylöspäin ja toiminnan ohjaus informaatiota ylhäältä alaspäin.

Aistitietojen prosessointi ja motoristen toimintojen ohjaus tapahtuu tietoisen tason alapuolella. Tietoiselle tasolle nousee vasta assosiaatiotason eräänlainen kaikkien aistimusten ja tuntemusten summana ilmenevä tietoinen tajunnanvirta. Tätä reaalitodellisuuden representaatiota jotkut neurotieteilijät ja mielen filosofit kuten esimerkiksi Antti Revonsuo kutsuvat mielen virtuaalitodellisuudeksi.

Kun sanotaan, että "aivokuoren pylväät on adaptiivisia tilakoneita", niin mitä tuo adaptiivisuus viime kädessä tarkoittaa?

Vasta aivot kokonaisuutena toimivat autonomisesti eli suorittavat akteja ympäristöön, havainnoivat vaikutuksia ja rakentavat sen avulla mielen virtuaalitodellisuuden tuottamia kykyjä. Yksittäisillä pylväillä ei ole tietoisuutta. Ne toimivat tiedottomina adaptiivisina automaatteina toteuttaen jo oppimiaan tapahtumasekvenssejä ja päivittäen niitä empiiristen kokemustensa mukaan.

Yksittäiset pylväät voivat olla mukana usean eri meemin toiminnassa, mutta vain yhdessä kerrallaan. Pylväät ovat näin eräänlaisia "moniosaajia". Niiden tilamuistien aktivaatiotilat muuttuvat kuitenkin aina kulloisenkin tehtävän mukaisesti, joten aiemmin suoritettavana olevan tehtävän tila “unohtuu” ja tehtävä on aloitettava alusta, jos pylväs on välillä toisen meemin käytössä (vaihtoehtoisesti aktivoitumishetkellä olevia meemin tilakoneiden tiloja voidaan käsitellä satunnaisina alkutiloina).

Pylväiden neuronien soomien aktivaatiotilat ovat analogisia muisteja (ilmenevät sähköisinä potentiaaleina). Myös funktiomuistit ovat analogisia (ilmenevät synapsien vahvuuksina). Vain pylväästä lähtevien aksonien tilatieto on binääristä; aktiopotentiaalipulsi ilmenee joissakin aksoneissa (ON) ja muissa ei (OFF).

Tilakoneen pelkistetty havainnollistus

Tilakoneen työhypoteesi on toistaiseksi pelkkä metafora. Sen vaatimusmäärittelyyn ja tarkempaan ideointiin kannattaa ryhtyä vasta, kun jonkinlainen kokonaisvaltaisempi viitekehys aivojen toiminnasta on edes alustavasti hahmoteltu. Seuraava kuvaus selventää pylvään toimintaideaa vähän tarkemmin.

Ajatellaan pylvään neuronit vierekkäin asetetuiksi pystysuoriksi viivoiksi. Viivojen puoliväliin piirretyt pallot edustavat neuronien soomia eli tilamuistin analogisia "bittejä". Niistä alaspäin lähtevät viivat edustavat tilakoneesta lähteviä aksoneja ja ylöspäin lähtevät viivat edustavat (käytännössä tosin hyvin monihaaraisia) denriittejä.

Piirretään sitten denriittien yli joukko vaakasuoria viivoja. Ne edustavat tilakoneeseen saapuvia aksoneja. Tulevien aksonien ja denriittien risteykset edustavat pylvään synapseja. Tämä synapsimatriisi on tilakoneen funktiomuisti, jonka sisältö edustaa tämän tilakoneen osuutta jonkun meemin toimintatottumuksesta.

Osa tilakoneen lähdöistä kiertää talamuksen kautta ja palaa talamuksen lähettämän aksonin kautta funktiomuistin ohjaukseksi. Nämä ovat talamokortikaalisia silmukoita, jotka palauttavat tilakoneelle tiedon sen nykytilasta, jotta se voi tulkita muun funktiomuistiin saapuvan informaation tilariippuvaisesti.

Tilakoneen toimintaa voidaan havainnollistaa graafilla, jossa pallot edustavat toimintatiloja eli tilamuistin sisältöjä. Pallojen väliset nuolet edustavat funktiomuistin tulojen arvoja. Tilamuistin seuraava tila riippuu näin nykyisestä tilasta, tulojen arvoista ja funktiomuistin toimintatottumuksesta.

Toiminta tilakonehierarkkiassa etenee niin, että primaarin sensomotorisen tason pylväiden (piirredetektorien) informaatio virtaa ylöspäin ja niitä vastaan alaspäin virtaa toiminnan ohjauksia ylempien tasojen käyttäytymistottumuksista. Todellisuus on kuitenkin paljon monimutkaisempi kuin edellä oleva pelkistetty havainnollistus esittää.

Tilakonemallin perusideat ovat peräisin Jeff Hawkinsin ja monien muiden jo pitkään tekemästä tutkimuksesta[8].

On myös syytä korostaa sitä, että aivokuoren alueiden toiminnallisen hierarkian lisäksi itse aivokuoressa ja siten myös pylväässä on kerroksellinen rakenne[8], jota ei tässä yhteydessä ole ollut tarpeellista tarkastella vielä ollenkaan. Tätä kerros rakennetta ei kuitenkaan tule sekoittaa aivokuoren alueiden hierarkkiaan.

Pylvään sisäisen rakenteen tarkempi kuvaus on huomioitava viimeistään siinä vaiheessa, kun lähdetään hahmottamaan pylvään tarkempaa vaatimusmäärittelyä ja toimintakuvausta sekä elektronisen toteutuksen ideointia. Yksi mahdollinen fyysinen rakenne voisi olla kiekko tason 3D toteutus, jossa kukin toiminnallinen aivokuoren alue toteutettaisiin omalla 3D rakenteen kerroksella ja tilakoneet sijoitettaisiin kullekin tasolle matriisiksi FPGA-piirien solujen tavoin.

Ennenkuin mietitään mitään elektroniikan toteutusideoita on luonnosteltava ainakin alustava koko aivojen toiminnan kattava viitekehys, joka mahdollistaisi psykologian ja sosiologian teorioiden sovittamisen kognitiivisen neurotieteen kanssa samaan viitekehykseen.

Tämän aivojen viitekehyksen ei kuitenkaan pidä ottaa kantaa psykologian ja sosiologian teoreettisten konseptien oikeellisuuteen, mikä on näiden erityistieteiden sisäinen asia. Aivojen kognitiivisen mallinnuksen on tuettava kaikenlaista ajattelua niin oikeaa kuin väärääkin. Koska molempia tunnetusti esiintyy, on aivojen mallinnuksen kyettävä selittämään ne molemmat.

Kuten on jo todettu tässä esitetty kuvaus on vasta voimakas pelkistys, josta on jätetty tarkoituksellisesti pois paljon yksityiskohtia, kuten jo mainittu aivokuoren ja pylväiden kerroksellisuus. Pienen “topologisen rullauksen” avulla myös monikerroksinen rakenne voidaan esittää yksikerroksisena rakenteena, jolloin myös pylvään sisäiset kytkennät toteutuisivat funktiomuistin matriisissa.

Topologiset kartat, kognitiivisen psykologian muistityypit, tietoisuuden mitattavuus ja globaali työtila

Kaksiulotteisia topologisia karttoja on varsinkin sensomotorisen alueen piirredetektorien tasolla. [10]

On edelleen avoin kysymys miten esimerkiksi näköaisti tuottaa yhteistyössä monimutkaisen motorisen toiminnan kanssa mielemme virtuaalitodellisuuteen dynaamisen kolmiulotteisen tajunnanvirran.

Kognitiivisen neurotieteen esittämät lyhyt ja pitkäkestoinen muisti (ja monet muut psykologian muistityypit) samoin kuin globaali työtila ei voi tarkoittaa mitään staattisten asioiden tallettamista ja uudelleen käyttöä, vaan sen täytyy tarkoittaa laajempien dynaamisten kokonaisuuksien mielessä pitämistä ja niiden uudelleen aktivointia.

Tällaisten asioiden kuvaamiseen ei vanhentuneen tietokonemetaforan selitykset riitä. Näitä tapahtuma sekvenssejä ei tallenneta mieleen "filmeinä" vaan ne tallennetaan mielen tilakoneiden funktiomuisteihin kyvyiksi tuottaa opittuja sekvenssejä uudelleen ja muunnella niitä uusissa tilanteissa tai niitä muistellessa.

Tietoisuus ei ole mitattavissa oleva suure, vaan aktiivista dynaamista toimintaa. Kognitiivisen psykologian muistiin liittyvät käsitteet ja globaalin työtilan idea pitääkin kuvata tällaisten prosessien toiminnan manipuloimiseksi.

Viitteet:

[1] Aivojen toiminnallisen viitekehyksen hypoteesi: viewtopic.php?p=76855#p76855


[2] Aivokuoren pyäväs (Cortical column): https://en.m.wikipedia.org/wiki/Cortical_column

[3] Aivokuoren pylväiden implementatio (keskustelua ei ole vielä 25.7.2024 avattu).


[4] Aivokuori (Cerebral cortex): https://en.m.wikipedia.org/wiki/Cerebral_cortex

[5] Reduktiivinen emergentti materialismi ja memeettinen evoluutio: viewtopic.php?t=2152

[6] Jeff Hawkinsin kirja "On Intelligence" on käännetty suomeksi nimellä "Älykkyys: uusi tieto aivoista ja älykkäät koneet". Hawkinsin uusin kirja "The Thousand Brains — A new theory of Intelligence" (2021) jatkaa samaa teemaa.

[7] Cortical Column Networks
A Thousand Brains inspired approach to object representation learning: https://thesmartrobot.github.io/2021/08 ... rains.html

[8] A Theory of How Columns in the Neocortex Enable Learning the Structure of the World: https://www.frontiersin.org/journals/ne ... 00081/full

[9] Esimerkiksi tällaiset linkit nostettiin esiin keskustelussa:
- Predictive coding
https://en.wikipedia.org/wiki/Predictive_coding
- Predictive Coding has been Unified with Backpropagation
https://www.lesswrong.com/posts/JZZENev ... ropagation

[10] Topographic map (neuroanatomy)
https://en.wikipedia.org/wiki/Topograph ... anatomy%29

Katso myös:

Perception, Action, and Consciousness: Sensorimotor Dynamics and Two Visual Systems: https://ndpr.nd.edu/reviews/perception- ... l-systems/

[MooM]

Millaisia ennustuksia malli antaa esim toiminnallisista aivoverkoista erityyppisissä kognitiivisissa tehtävissä?

[Naturalisti]

Millaisia ennustuksia malli antaa esim toiminnallisista aivoverkoista erityyppisissä kognitiivisissa tehtävissä?

Malli ei tietenkään anna vielä mitään ennustuksia. Sehän on vasta ideointi tasolla, mutta se on yritys kuvata mielen toimintaa aivojen todellisten rakenteiden avulla

Kuten tuossa avauksessa totesin: "Esitän [vain] yhden mahdollisen hypoteesin pylväiden yleisen toiminnan [ja hierarkkian] kuvaukseksi." Koska kokonaisvaltaista aivojen toiminnallista viitekehystä ei ole vielä olemassa, tarvitaan joku alustava hypoteesi siitä, jotta kognitiivisen psykologian vanhentuneen tietokonemetaforan vaihtoehtoisista ideoita olisi mahdollista kuvata.

Tässä keskustelussa olisi tarkoitus tuulettaa kognitiivisen psykologian käsityksiä muistista.

Aivojen toiminnallisen viitekehyksen hypoteesi -keskustelussa käytiin jo lähinnä mielenfilosofiaan keskittyvä keskustelu ja avasin sen jatkoa varten äsken Reduktiivinen emergentti materialismi ja memeettinen evoluutio -keskustelun.

[MooM]

Meillä on kokeellista dataa esim noista aivoverkoista. Tai muuten aivoaktiivisuuden aikasarjoista korteksilla (EEG-tutkimuksista lähinnä). Henk koht olen niiin empiristi, etten näe suurempaa mieltä kehitellä pitkällemeneviä tuuletteluja ilman mahdollismman nopeaa vertailua kokeellisiin tuloksiin. Jos sanot, että esim hippokampus toimii kapelimestarina, pitäisi olla kognitiivisissa tehtävissä valikoivasti aktiovituva aivoverkko, jossa se on oleellinen osa. Samoin nämä cortical columns on melko paljon tutkittu juttu.

Mutta tietysti on scifi-tyyppisellä mielikuvittelullakin oma hupiarvonsa.

[Deimos]

Sabine Hossenfelder kysäisi että onko kvarkeilla vapaa tahto? Yhtä hyvin voisi kysyä ovatko ne tietoisia? Tietoisuutta ei ole kukaan vielä pystynyt määrittelemään vaan lähinnä se on käsien heiluttelua. Ongelma on myös että tutkija ja tutkimuksen kohde ovat yksi ja sama. Pohjimmiltaanhan se tietoisuutemme rakentuu kvarkeista pohjimmiltaan. Vai onko joku sietä mieltä että on "Sielu" tai "Henki" joka on erillään materiasta? Ei varmasti ole.

En ole ihan varma mutta voi olla että koko universumi on determistinen. Tähän kyllä tulee huutoa että mikä syy sitten on tehdä mitään ja oikeastaan elää ollenkaan? Ei minulla ole ongelmaa sen suhteen eikä sen ettei minulla ole vapaata tahtoa.

[John Carter]

Kirjoitin asiasta jo vuonna 2007 vanhalle palstalle ja olen kyllä asiasta eri mieltä. Matematiikan maailmankaikkeus on äärettömän kompleksinen, eikä siten täysin ihmisten ymmärrettävissä, sillä on olemassa valtava matemaattisten totuuksien maailma, ääretön määrä informaatiota, josta mikä tahansa aksioomien joukko tavoittaa vain pienen osan ja äärellisen osan informaatiota. Tuon takia myös Gödelin epätäydellisyys on luonnollista ja väistämätöntä.

[MooM]

Kirjoitin asiasta jo vuonna 2007 vanhalle palstalle ja olen kyllä asiasta eri mieltä. Matematiikan maailmankaikkeus on äärettömän kompleksinen, eikä siten täysin ihmisten ymmärrettävissä, sillä on olemassa valtava matemaattisten totuuksien maailma, ääretön määrä informaatiota, josta mikä tahansa aksioomien joukko tavoittaa vain pienen osan ja äärellisen osan informaatiota. Tuon takia myös Gödelin epätäydellisyys on luonnollista ja väistämätöntä.

onko tämä jonkun pseudotieteellisen korsoraattorin tuottama teksti?

[siili suhonen]

Tässä keskustelussa on tarkoitus syventää jo Aivojen toiminnallisen viitekehyksen hypoteesi- keskustelun avauksessa esiin nostetun Aivokuoren pylväät adaptiivisina tilakoneina -idean ymmärrystä ja sitä, miten koknitiivisen psykologian vanhentunut tietokonemetafora voidaan korvata sen avulla.
viewtopic.php?p=76855#p76855

Aivokuoren pylväät ovat keskeisessä roolissa useissa teorioissa, jotka pyrkivät mallintamaan aivojen rakenteellista kokonaisuutta ja sen tiedonkäsittelyä.

Tyypillisten mallien mukaan aivokuori koostuu useasta hierarkkisesta tasoista, joissa pylväät toimivat tiedon käsittelyn perusyksikköinä. Kullakin tasolla tietoa käsitellään samankaltaisissa pylväissä, jotka erikoistuvat tiettyihin tehtäviin tai piirteisiin. Hierarkkinen järjestelmä mahdollistaa erilaisten aistien, motoristen toimintojen ja korkeamman tason kognitiivisten prosessien integroinnin. Esimerkiksi primaari näkökuori koostuu pylväistä, jotka vastaavat erilaisten visuaalisten ominaisuuksien havaitsemisesta, kuten reunojen, väreiden tai liikkeen tunnistamisesta.

Aivokuoren pylväät toimivat eräänlaisina informaation käsittely moduuleina, jotka antavat spesifistä tietoa. Pylväät ovat tärkeitä rakenneyksiköitä aivojen toiminnassa, mutta niiden toiminnallinen mallinnus samoin kuin aivojen kokonaisvaltaisen viitekehyksen kehitys ovat yhä vasta alkuvaiheessa. Esitän seuraavassa yhden mahdollisen hypoteesin pylväiden yleisen toiminnan kuvaukseksi.

Pylvään toiminta voidaan kuvata adaptiivisena tilakoneena. Tilakoneen neuronien synapsit muodostavat paikallisen pitkäaikaisen funktiomuistin. Siihen tallettuu pylvään toimintatottumukset eli mihin seuraavaan tilaan tilakone askeltaa nykytilan ja tulojen (tilakoneen informaationaapureiden tilojen) perusteella. Kussakin toimintasekvenssin askeleessa tilakone lähettää oman tilansa informaationaapureilleen ja päivittää omaa funktiomuistiaan tapahtuman edellyttämällä tavalla.

Pylvään neuronien aktivaatiotasot edustavat lyhytaikaista tilamuistia eli tapahtumien (aktien, mielikuvien ja kokemusten) virtaa, joka ei koskaan toistu samanlaisena eikä myöskään tallennu pysyvästi minnekään. Sen sijaan funktiomuistiin tallentuu kykyjä tuottaa tilamuistiin uudelleen vastaavanlainen tilasekvenssi vastaavan kaltaisissa olosuhteissa.

Mitään muunlaisia muisteja aivoissa ei ole. Eikä siellä tapahdu mitään vanhentuneen tietokonemetaforan mukaisia tiedonhakuja pysyväismuistista työmuistiin eikä tilan talletuksia takaisin pitkäaikaiseen muistiin.

Kaikki kognitiivisen psykologian lukuisat erilaiset muistityypit voidaan selittää lokaalien funktio- ja tilamuistien avulla. Myös kuoren alaisten tumakkeiden ja pikkuaivojen toiminta voidaan kuvata adaptiivisten tilakoneiden avulla.

Aivokuoren pylväiden hierarkian pohjalla ovat primäärit sensoriset ja motoriset alueet, niiden yläpuolella on sekundäärit alueet, sen jälkeen tulee erilaiset assosiaatioalueet, joiden toiminta ilmenee yksilölle tietoisuutena koettuna mielikuvien ja tuntemusten virtana ja käyttäytymisenä.

Hierarkian huipulla on hippokampus (mielen virtuaalitodellisuuden navigaattori), josta puun juuriston tavoin haarautuu primääreille aivokuorelle ulottuvia eri toimintoja toteuttavien skeemojen tilakoneiden verkostoja.

Jokaisen pylvään tilakoneen toiminta perustuu paikallisiin pitkäaikaisiin funktiomuisteihin ja lyhytaikaisiin tilamuisteihin, jotka tuottavat yhdessä eri skeemojen toimintatottumusten tarvitsemat tilasekvenssit ja muokkaavat niitä empiirisen kokemuksen mukaisesti.

Pylväisiin hajautettu muistijärjestelmä, jossa hetkellinen tilatieto tallennetaan paikallisesti neuronien aktivaatiotiloihin ja toimintaohjeet myös paikallisesti synapsien edustamaan funktiomuistiin, mahdollistaa seuraavan kognitiivisen toimintaperiaatteen: sekvenssin kunkin askeleen nykytila, tilariippuva adaptiivinen tilansirtofunktio ja informastioympäristö eli informaationaapureina olevien pylväiden tilat yhdessä määräävät tilakoneen seuraavan tilan.

Se vähä mitä tästä ymmärsin oli upeaa ja uskon että se mitä jäi ymmärtämättä on vähintään yhtä upeaa ja herätti paljon pohdintaa. Kiitos!adap
Ottaako tämä tilakoneteoria kantaa siihen miten nuo adaptiiviset tilakoneiden tuottamat mielikuvat tulevat tietoisiksi vai onko niinku vaan yritys kuvata missäpäin aivoja nuo mielikuvia taikovat neuraaaliset konfiguraatiot saavat sen lopullisen ilmaisunsa ?
Ja ottaako kantaa siihen millaist prosessit määrittävät mitkä tilannekonepylväät kulloinkin operoivat ja mitä mielikuvia kulloinkin tuotetaan?
Kolmesta lähteestähän karkeasti saamme tuota esiinostaminasi mielikuvina ilmenevää informaatiota. Aistipuoli maku haju kuulo näkö jne. mielikuvineen, proprioseptiiviset mielikuvat kehon eriosien sijainnista ajassa ja avaruudessa. Ja sitten se ikiaikaisin ja tärkein OG lähde. Paikka jossa elämä tapahtuu. Mielikuva joka rulettaa kaikkia muita mielikuvia. Vanha interiööri! Sisälmykset elimineen, endokriinijärjestelmät,immuuniosasto, verisuonta ja keuhkoa. Tuolta ikiaikaisesta intiimistä sävelletty tunne ,ielikuvana joka liittää kaikki muut ajatuksina tahi havaintoina ilmenevät mielikuvat juuri tähän yhden ja ainutlaatuisen organsimin perspektiiviin tehden ne näin ollen tietoisiksi subjektiivisiksi kokemuksiksi. Tehden organismista noiden kaikkien mielikuvien omistajan?
Tunnehan on myös aivan eri peto kun muut mielikuvat? Sen lähde on elämä itse hyvine ja huonoineen? Ainutlaatuista. Syälle märkään lihaan uponnut hermosto jolta puuttuu myeliinieristys ja veri-hermosto esteet. Homeostaattisten prosessien tilasta kertovat molekyylit pääsevät vaikuttamaan suoraan aksoniin kulkematta synapsin kautta. Tuolta syvältä nuo viestit kulkevat suoraan niihin ytimen ja aivorungon osiin joissa tunteiden rakentaminen, märän lihan käslyttmien keskuhermoston alueiden tiomesta aloitetaan? Täysin erilainen prosessi kun ulkomaailmasta saapuvan infon kanssa.
Noita esiinostamiani pohdnitoja jos voisit tosiaan avata mitä tuo tilakonehommeli aisasta sanoo niin olisin kiitollinen. Kiitos hienosta avauksesta muuten juu. AJassamme ehdottoman tärkeä?

[siili suhonen]

Millaisia ennustuksia malli antaa esim toiminnallisista aivoverkoista erityyppisissä kognitiivisissa tehtävissä?

No tämä kyllä itseäkim kiinnostaisi.

[siili suhonen]

Meillä on kokeellista dataa esim noista aivoverkoista. Tai muuten aivoaktiivisuuden aikasarjoista korteksilla (EEG-tutkimuksista lähinnä). Henk koht olen niiin empiristi, etten näe suurempaa mieltä kehitellä pitkällemeneviä tuuletteluja ilman mahdollismman nopeaa vertailua kokeellisiin tuloksiin. Jos sanot, että esim hippokampus toimii kapelimestarina, pitäisi olla kognitiivisissa tehtävissä valikoivasti aktiovituva aivoverkko, jossa se on oleellinen osa. Samoin nämä cortical columns on melko paljon tutkittu juttu.

Mutta tietysti on scifi-tyyppisellä mielikuvittelullakin oma hupiarvonsa.

Sori ku oon vähän pihalla mutta tarkoittaako siis että tuo esitetty pylvästeoria ei saa tukea kokeellisesta datasta? Onks muuten aovoverkkotasollöa jo jotain hajua mitkä prosessit ovat välttämättömät jos kohta riittävätkin ehdot subjektiivisen tieoisen kokemuksen synnylle?

[MooM]

Meillä on kokeellista dataa esim noista aivoverkoista. Tai muuten aivoaktiivisuuden aikasarjoista korteksilla (EEG-tutkimuksista lähinnä). Henk koht olen niiin empiristi, etten näe suurempaa mieltä kehitellä pitkällemeneviä tuuletteluja ilman mahdollismman nopeaa vertailua kokeellisiin tuloksiin. Jos sanot, että esim hippokampus toimii kapelimestarina, pitäisi olla kognitiivisissa tehtävissä valikoivasti aktiovituva aivoverkko, jossa se on oleellinen osa. Samoin nämä cortical columns on melko paljon tutkittu juttu.

Mutta tietysti on scifi-tyyppisellä mielikuvittelullakin oma hupiarvonsa.

Sori ku oon vähän pihalla mutta tarkoittaako siis että tuo esitetty pylvästeoria ei saa tukea kokeellisesta datasta?

Ei tarkoita.

[siili suhonen]

Sabine Hossenfelder kysäisi että onko kvarkeilla vapaa tahto? Yhtä hyvin voisi kysyä ovatko ne tietoisia? Tietoisuutta ei ole kukaan vielä pystynyt määrittelemään vaan lähinnä se on käsien heiluttelua. Ongelma on myös että tutkija ja tutkimuksen kohde ovat yksi ja sama. Pohjimmiltaanhan se tietoisuutemme rakentuu kvarkeista pohjimmiltaan. Vai onko joku sietä mieltä että on "Sielu" tai "Henki" joka on erillään materiasta? Ei varmasti ole.

En ole ihan varma mutta voi olla että koko universumi on determistinen. Tähän kyllä tulee huutoa että mikä syy sitten on tehdä mitään ja oikeastaan elää ollenkaan? Ei minulla ole ongelmaa sen suhteen eikä sen ettei minulla ole vapaata tahtoa.

Tietoisuus on ihan tarpeeksi hyvin määritelty esim. nagelin ja chalmerain toimesta.
the feeling of what it is like to be something.
Jossain vaiheessa pitää päästä yli semanttisesta suhmuroinnista ja käydä käsiksi konkretiaan.

Ongelma on myös että tutkija ja tutkimuksen kohde ovat yksi ja sama.

Mitä ongelmia tämä mielestäsi aiheuttaa tutkiessasi omaa tietoista kokemustasi? Ja millaisia havaintoja muuten olet tutkimuksissasi tehnyt?

Pohjimmiltaanhan se tietoisuutemme rakentuu kvarkeista pohjimmiltaan.

Ei vaan pohjimmiltaan rakentuu kvanttikentistä. Lienee tärkeää huomioida että näillä kentillä ei ole kjuin matemaattisia ominaisuuksia. Kaikki todisteet näyttäisivät siis viittavan siihen suuntaan että materiamaailma on toden totta vain illuusio kuten hyvä veli platon meille opetti.

[siili suhonen]

Meillä on kokeellista dataa esim noista aivoverkoista. Tai muuten aivoaktiivisuuden aikasarjoista korteksilla (EEG-tutkimuksista lähinnä). Henk koht olen niiin empiristi, etten näe suurempaa mieltä kehitellä pitkällemeneviä tuuletteluja ilman mahdollismman nopeaa vertailua kokeellisiin tuloksiin. Jos sanot, että esim hippokampus toimii kapelimestarina, pitäisi olla kognitiivisissa tehtävissä valikoivasti aktiovituva aivoverkko, jossa se on oleellinen osa. Samoin nämä cortical columns on melko paljon tutkittu juttu.

Mutta tietysti on scifi-tyyppisellä mielikuvittelullakin oma hupiarvonsa.

Sori ku oon vähän pihalla mutta tarkoittaako siis että tuo esitetty pylvästeoria ei saa tukea kokeellisesta datasta?

Ei tarkoita.

Kiitos selvennyksestä. Passaako tiedustella mitä tarkoittaa?

[MooM]

Meillä on kokeellista dataa esim noista aivoverkoista. Tai muuten aivoaktiivisuuden aikasarjoista korteksilla (EEG-tutkimuksista lähinnä). Henk koht olen niiin empiristi, etten näe suurempaa mieltä kehitellä pitkällemeneviä tuuletteluja ilman mahdollismman nopeaa vertailua kokeellisiin tuloksiin. Jos sanot, että esim hippokampus toimii kapelimestarina, pitäisi olla kognitiivisissa tehtävissä valikoivasti aktiovituva aivoverkko, jossa se on oleellinen osa. Samoin nämä cortical columns on melko paljon tutkittu juttu.

Mutta tietysti on scifi-tyyppisellä mielikuvittelullakin oma hupiarvonsa.

Sori ku oon vähän pihalla mutta tarkoittaako siis että tuo esitetty pylvästeoria ei saa tukea kokeellisesta datasta?

Ei tarkoita.

Kiitos selvennyksestä. Passaako tiedustella mitä tarkoittaa?

Sitä, mitä sanoin. Että tuon aloituksen kuvauksen perusteella luulisi, että jotain hypoteeseja voisi muodostaa ja sitten katsoa, saako niille tukea datasta. Mutta hypoteesien muotoilu on Naturalistin homma.

[siili suhonen]

En ole ihan varma mutta voi olla että koko universumi on determistinen. Tähän kyllä tulee huutoa että mikä syy sitten on tehdä mitään ja oikeastaan elää ollenkaan? Ei minulla ole ongelmaa sen suhteen eikä sen ettei minulla ole vapaata tahtoa.

Juast näin hyvä veli! Vaparit haukkuu ja karavaani kulkee. Mitään ongelmaa ei ole. Senkun nauttii kyydeistä,