Click to order
Total: 
Ваше имя
Телефон
Удобные дата и время
Форма обратной связи
Оставьте ваши данные удобным для вас способом

Проблема нейронаук и Гармоники Коннектома.
Начав изучение нейронаук вы рано или поздно заметите следующую проблему–
у нас есть много экспериментальных знаний о том, как работают нейроны и у нас есть много эмпирических знаний о том, как люди ведут себя.
Но у нас пока нет понимания и эффективных инструментов, чтобы соединить эти знания.
Решение появилось в 2016 году благодаря работе Селен Атасой над теорией о «коннектом-специфической гармонической волне» или Гармониках Коннектома (ГК), как мы будем сокращенно называть её в будущем.

Основы теории Гармоник Коннектома.
Все системы имеют естественные моды - частоты, в которых они «любят» резонировать. Камертон является самым простым примером такой системы. Вне зависимости от того, каким образом по нему ударили, полученная энергия вибрации уравновесится в естественную резонансную частоту камертона.
Все музыкальные инструменты работают по этому принципу. Когда вы меняете аппликатуру на флейте или трубе, вы меняете естественные частотные резонансы инструмента. На видео ниже Вы можете увидеть этот эффект.
Открытие ГК заключается в том, что в мозге также наблюдаются естественные резонирующие частоты, хотя они индивидуальны для каждого человека. Также, в отличие от музыканта, который выбирает какие именно ноты (естественные резонансы) играть, головной мозг человека «настраивает» частоты самостоятельно, основываясь на:
внутренней динамике
внешнем стимуле
окружающем контексте



Мы рождены быть резонаторами.

Прелесть метода Гармоник Коннектома заключается в том, что это количественная модель, а не просто некая метафора: нейронная активация и торможение имеют вид волны с характерным паттерном, который мы можем измерить. Также мы можем наблюдать и описать 'коннектом' – карту нейронных связей в определенном слое. Это означает, что мы можем математически вычислить естественные резонансные частоты для каждого конкретного мозга, что Атасой и сделала.
Мозг со значительной периодичностью самоорганизyется вокруг собственных естественных значений.
Эти собственные значения являются своего рода фокальными точками – естественным «местом» группировки нейронной активности. Это означает, что гармоники можно рассматривать как первоначальную точку отсчета при моделировании и эффективном описании такой сложной системы как мозг (или сознание).

Анализ мозга с этой точки зрения особенно перспективен, потому что гармоники следуют очень элегантным математическим правилам. И поскольку мозг самоорганизуется вокруг своих собственных значений, он, также как и гармоники, будет иметь скрытую элегантность и простоту в математическом моделировании.




Почему Гармоники Коннектома это круто?

Проблема в наличии большого количества экспериментальных знаний о работе нейронов и непонимании как объединить это с эмпирическими знаниями о поведении людей может быть решена благодаря данному методу. ГК обещает построить мост от нейронной динамики (то, что мы можем измерить) к психологическим, феноменологическим и психиатрическим явлениям высшего порядка – тому, что нам действительно интересно.

Этот мост будет расширяться и совершенствоваться по мере нашего дальнейшего изучения данного метода, а также объединять такие дисциплины как психология, психиатрия, философия и т. д. Каждая из этих наук имеет свои собственные онтологические особенности, частично несовпадающие друг с другом. Этот подход может объединить различные способы познания окружающей реальности и стать своего рода «лингва-франка» для понимания высокоуровневой динамики головного мозга.




Что нового может нам дать метод Гармоник Коннектома?

Гармоники Коннетома – еще очень молодой метод. До сегодняшнего дня исследования были сосредоточены на том, как он работает и на внесении простых предложений о его использовании. Селен Атасой и соавторы наблюдали за естественным распределением мощностей между гармониками, за различиями в мозговой активности в состоянии покоя и при принятии психотропных препаратов. То есть, наблюдали за процессом самоорганизации мозга и достижением его крайних значений.
Ниже приводится подборка мыслей о том, сколько полезного скрыто в методе ГК и как его можно использовать на практике в будущем.



Шаблон феноменологической структуры.

Священный Грааль различных наук о мозге - это четкий, интуитивный метод познания того, как соотносятся процессы, происходящие в мозге, с теми, которые проходят в сознании. ГК интересен, потому как мозг самоорганизуется вокруг действительных частот, следовательно, изменения в этих частотах и распределение мощностей достаточно предсказуемо. Если гипотеза «гармонического каркаса» верна, может стать основой описания опыта познающего сознания.

В долгосрочной перспективе мы бы хотели двигаться вперед и прогнозировать коннектом-специфические эффекты и нейроакустические свойства психоактивных веществ для создания лекарственных препаратов. Эти препараты должны продуцировать распространение изменений от одного отдела мозга к другому в зависимости от того, как волны влияют на мозг конкретного человека. И, поскольку, разные люди по-разному реагируют на препараты, такого рода изменения будут генерировать различные типы результатов в разных коннектомах.



Понимание и улучшение психического здоровья.

В будущем самой важной темой в психиатрии будет мысль: «Если вы можете это измерить, вы можете этим управлять». Если гармоники коннектома так же тесно связаны с феноменологией, как мы думаем, тогда мы сможем идентифицировать эмоциональное состояние, в котором человек хотел бы находиться, определить, чем его гармоники коннектома отличаются от этого состояния и использовать эти данные, чтобы понять, как подтолкнуть систему к желанному состоянию.

Я подозреваю, что многие психические заболевания оставляют полу-уникальный отпечаток на гармониках коннентома пациента. Более того, гармоники коннектома могут быть откалиброваны так, что помогут убрать этот отпечаток и тем самым вылечить пациента.


«Клинический феноменолог» 2050 года сможет заглянуть в ваши гармоники и попытаться найти самые короткие пути к близлежащим значимым областям мозга, с наименее хроническим диссонансом.
Точно так же, если мы построим набор методов для параметризации и репликации феноменологических состояний с помощью ГК, мы могли бы предположительно использовать это для репликации психоактивных (и психоделических) эффектов различных наркотиков без самих веществ и без их побочных эффектов широкого спектра: опиоидные обезболивающие без химической зависимости; МДМА без нейротоксичности и новые лекарства, которые нынешние фармацевтические компании не в состоянии создать.
Наконец, вполне разумно предположить, что мы можем использовать ГК, чтобы лучше понять ограниченные аспекты нашего физического здоровья. Например, воспаление, похоже, может вызвать депрессию, но, скорее всего, процесс работает и в обратную сторону - депрессия вызывает воспаление вполне конкретным способом.
Если мы правы и гармоничное состояние является естественным гомеостатическим состоянием нашего мозга, то постоянный диссонанс будет указывать на угрозу или травму, и, самого этого диссонанса может быть достаточно для того, чтобы мобилизовать ресурсы и начать оборонительный процесс. В этом случае мы ожидаем найти механизмы, которые активируют такие гормоны как кортизол и локальные защитные механизмы, такие как близлежащие микроглии, реагирующие на диссонирующие нейронные всплески. В будущем, возможно, такие высокоэнергетические ритмы и отклонения могут быть использованы в качестве конкретного триггера, указывающего на то, что система не в порядке.
Основной вывод заключается в том, что гармоники коннектома будут иметь последствия на всех биологических уровнях. Некоторые из этих последствий можно будет предсказать априори и предпринять превентивные меры для сохранения здоровья системы.
От IQ до NaQ
В качестве вступления я предлагаю вам переосмыслить индекс интеллекта с IQ на NaQ (нейроакустический коэффициент) или «способность точно переключаться между различными сложными нейроакустическими профилями». Это позволило бы представить мозг как аналог музыкального инструмента, который может (почти мгновенно и идеально) перенастроиться с одной сложной тональности на другую, где тональность соответствует параметрам какой-то проблемной области, а гармония в этой тональности соответствует решению поставленной задачи.

Более высокий уровень интеллекта будет означать более быстрые и чистые переходы, более сложные нейроакустические «ключевые сигнатуры» - большую гибкость и адаптивность в конфигурации, большее количество подразделов в головном мозге, меньшее количество утечек между этими подразделами и лучшую гармонию (то есть течение мысли в верном направлении). Некоторые из этих возможностей будут улучшены практикой и жизненным опытом - «кристаллизованный интеллект», а другие - нет - «подвижный интеллект».
Интересной переменной является величина внешнего шума, оптимальная для пиковой работы мозга. Некоторые, как Кафка, настаивали на том, что «мне нужно уединение пока я пишу; не как отшельнику, этого мало – а, как мертвецу».

Другие, такие как фон Нейман, предпочитали работать на фоне шума: фон Нейман обычно работал с включенным телевизором, и когда его жена переместила его офис в уединенную комнату на третьем этаже, он сразу взбунтовался: «Что ты пытаешься сделать? Держать меня дальше от того, что происходит?» По-видимому, некоторые люди могут функционировать в условиях (и даже требовать!) высокого количества сенсорной энтропии, в то время как другие нуждаются в тишине.

Отличное определение психологической силы воли также выводится из этой парадигмы: воля как истощаемая способность регулировать гармоники, возможно, обратно пропорциональная градиенту увеличения свободной энергии.
От эмоционального интеллекта к Резонаторам и Метрономам


EQ (коэффициент эмоционального интеллекта) не очень хорош в качестве формальной психологической концепции - он не особенно прогнозирующий и не очень надежный, если смотреть с разных точек зрения. Но в нем явно что-то есть. Эмпирически мы знаем, что некоторые люди более «настроены» в эмоциональной и межличностной сфере, более квалифицированы в определении общего энергетического фона, более искусны в том, чтобы другие чувствовали себя комфортно в их присутствии, успешнее вдохновляют людей на действия и заставляют верить в то, что им необходимо.

Я предлагаю разбить EQ на коэффициент резонатора (RQ) и коэффициент метронома (MQ). Если коротко, коэффициент резонатора указывает, насколько легко вы можете достичь взаимопонимания с другим человеком. И под «достичь взаимопонимания» я имею в виду, как быстро и глубоко ваша гармоническая динамика коннектома может прийти в соответствие с динамикой оппонента. Фактор метронома, с другой стороны, указывает, насколько сильно вы можете поддерживать и проецировать свое эмоциональное состояние.

Другими словами, насколько сильно вы можете сигнализировать о своем внутреннем гармоническом состоянии коннектома и насколько эффективно вы можете заставить других быть вовлеченными в него. Эмпирически женщины, по-видимому, имеют более высокий RQ (и, как правило, более чувствительны к общему эмоциональному фону), тогда как MQ развит у всех людей более или менее одинаково. И даже чуть выше у мужчин. Скорее всего, RQ и MQ показывают положительную корреляцию; в частности, я подозреваю, что высокий MQ требует достаточно развитого RQ. И что важно, мы, вероятно, сможем найти способы оценить эти коэффициенты с помощью Гармоник Коннектома.


Об эстетике

Я склонен верить, что эстетика человека – то, что он находят красивым и то, что он находит уродливым – это самая лучшая характеристика личности. Я не есть мое тело, я не есть мои воспоминания, я не есть даже мой мозг. Но, с погрешностями, я могу сказать, что я – это моя эстетика.

Надежда на то, что благодаря Гармоникам Коннектома мы сможем описать эстетику каждого человека как коннектом-специфическую динамику гармонии (его эмоциональная ключевая сигнатуру или тональность). Если в будущем мы действительно сможем измерить это, то откроем для себя целый мир прикладных задач: более инклюзивные личностные метрики; гармонические методы на основе коннектома для оценки романтической совместимости; «резервное копирование» эмоциональных моделей и эстетических вкусов людей в случае инсульта или дегенеративного заболевания; даже моделирование того, как различные части нейротехнологий, которые могут вводить информацию в мозг, могут быть реализованы без изменения личности.

Будущее обещает нам много интересного и Гармоники Коннектома явно помогут нам продвигаться в глубь понимания сознания и возможности измерить то, что в нем происходит, гораздо более быстрыми темпами. Будем держать вас в курсе того, что будет происходит в этой области!
Источники

1 – Mike Johnson
https://opentheory.net/2018/08/a-future-for-neuroscience/
Остались вопросы?
Буду рада тебе помочь
В продолжении темы