Komórka babci

Komórka babci , czasami nazywana „ neuronem Jennifer Aniston ”, jest hipotetycznym neuronem , który reprezentuje złożoną, ale specyficzną koncepcję lub obiekt. Aktywuje się, gdy osoba „widzi, słyszy lub w inny sposób rozsądnie dyskryminuje” określoną jednostkę, taką jak jej babcia. Termin ten był używany co najmniej już w 1966 roku wśród pracowników i studentów Wydziału Psychologii Eksperymentalnej Uniwersytetu Cambridge w Anglii. ^{[ potrzebne źródło ]} Podobna koncepcja neuronu gnostyckiego , zaproponował dwa lata później Jerzy Konorski .

Wsparcie

Selektywne komórki twarzy

Neurony wzrokowe w dolnej korze skroniowej małpy strzelają selektywnie do rąk i twarzy. Komórki te są selektywne, ponieważ nie strzelają do innych obiektów wizualnych ważnych dla małp, takich jak owoce i genitalia. Badania pokazują, że niektóre z tych komórek można wyszkolić, aby wykazywały wysoką specyficzność dla dowolnych obiektów wizualnych, a te wydają się pasować do wymagań komórek gnostyckich/babci. Ponadto istnieją dowody na to, że komórki w ludzkim hipokampie mają wysoce selektywne reakcje na różne kategorie bodźców, w tym wysoce selektywne reakcje na poszczególne ludzkie twarze.

Jednak większość zgłoszonych komórek selektywnych wobec twarzy nie jest komórkami babci/gnostyckimi, ponieważ nie reprezentują one określonego perceptu, to znaczy nie są komórkami wąsko selektywnymi w swoich aktywacjach dla jednej twarzy i tylko jednej twarzy, niezależnie od transformacji wielkości, orientacji , i kolor. Nawet najbardziej selektywne komórki twarzy zwykle rozładowują się, jeśli słabiej, do różnych pojedynczych twarzy. Ponadto komórki selektywne względem twarzy często różnią się pod względem reakcji na różne aspekty twarzy. Sugeruje to, że reaktywność komórek wynika z potrzeby małpy do rozróżniania różnych indywidualnych twarzy, a nie innych kategorii bodźców, takich jak banany, z ich właściwościami rozróżniającymi związanymi z faktem, że różne indywidualne twarze są do siebie znacznie bardziej podobne pod względem ogólnego wyglądu. organizację i drobne szczegóły niż inne rodzaje bodźców. Co więcej, zasugerowano, że komórki te mogą w rzeczywistości reagować jako wyspecjalizowane neurony wykrywające cechy, które działają tylko w holistycznym kontekście konstruktu twarzy.

Jednym z pomysłów było to, że takie komórki tworzą zespoły do zgrubnego lub rozproszonego kodowania twarzy, a nie detektory dla określonych twarzy. Tak więc konkretna babcia może być reprezentowana przez wyspecjalizowany zespół komórek babci lub blisko babci.

Indywidualne specyficzne komórki rozpoznawania

W 2005 roku badanie przeprowadzone przez UCLA i Caltech wykazało istnienie różnych komórek, które aktywują się w odpowiedzi na określone osoby, takie jak Bill Clinton czy Jennifer Aniston . Na przykład neuron dla Halle Berry może reagować „na pojęcie, abstrakcyjną istotę , z Halle Berry” i odpaliłby nie tylko dla zdjęć Halle Berry, ale także dla rzeczywistej nazwy „Halle Berry”. Jednak w tym badaniu nie ma sugestii, że tylko monitorowana komórka zareagowała na tę koncepcję, ani też sugerowało to, że żadna inna aktorka nie spowodowałaby odpowiedzi tej komórki (chociaż kilka innych prezentowanych zdjęć aktorek nie spowodowało jej odpowiedzi).Naukowcy uważają, że znaleźli dowody raczej na rzadkość niż na komórki babci.

Dalsze dowody na teorię, że mała sieć neuronowa zapewnia rozpoznawanie twarzy, znaleziono na podstawie analizy badań nad zapisem komórkowym małp makaków. Formatując twarze jako punkty w wielowymiarowej przestrzeni liniowej, naukowcy odkryli, że szybkość wyzwalania każdej komórki twarzy jest proporcjonalna do projekcji przychodzącego bodźca twarzy na pojedynczą oś w tej przestrzeni, co pozwala zespołowi komórek twarzy składającemu się z około 200 komórek na zakodować położenie dowolnej ściany w przestrzeni.

Rzadkość a rozproszone reprezentacje

Hipoteza komórki babci jest skrajną wersją idei rzadkości i nie jest pozbawiona krytyków. Przeciwieństwem teorii komórek babci jest teoria rozproszonej reprezentacji, która stwierdza, że określony bodziec jest kodowany przez jego unikalny wzorzec aktywności w dużej grupie neuronów szeroko rozmieszczonych w mózgu.

Argumenty przeciwko rzadkości obejmują:

Według niektórych teorii na każdą twarz potrzebne byłyby tysiące komórek, ponieważ każda twarz musi być rozpoznawana pod wieloma różnymi kątami – z profilu, w widoku 3/4, w całości od przodu, z góry itp .
Zamiast stawać się coraz bardziej szczegółowym w miarę jak przetwarzanie wzrokowe przebiega z siatkówki przez różne ośrodki wzrokowe mózgu, obraz jest częściowo dzielony na podstawowe cechy, takie jak linie pionowe, kolor, szybkość itp., rozmieszczone w różnych modułach oddzielonych stosunkowo dużymi odległości. Sposób, w jaki wszystkie te odmienne funkcje są ponownie integrowane, aby utworzyć płynną całość, jest znany jako problem wiązania .

Komórki papieskie

William James w 1890 roku zaproponował pokrewną ideę papieskiej komórki. Papieska komórka jest zdefiniowana jako domniemana i nieprawdopodobna komórka, która miała wszystkie nasze doświadczenia. Różni się to od komórki specyficznej dla koncepcji tym, że jest miejscem doświadczenia danych zmysłowych. Papieska komórka Jamesa z 1890 r. Była zamiast tego komórką, „której reszta mózgu zapewniała reprezentację” babci. Doświadczenie babci miało miejsce w tej celi.