主题：【原创】围绕脑科学而发生的若干玄想 -- 鸿乾
- 复 一个很有趣的信息
家园 我们的记忆是通过熔断的方式记录的 突触链接是形成逻辑的。而记忆，是通过将一个单元的突触熔断的方式形成的。再次恢复突触其实是在慢慢消除记忆。
早期的数字集成电路PLC控制器，也是这个道理。同样的PLC电路，可以用作逻辑环路，也可以用作记忆。
我们过去都以为大脑会生长出记忆，其实是通过熔断某些突触而形成记忆。其实这也非常符合逻辑。
很多记忆都是瞬时形成的，而“生长”突触，是个较慢的过程，不可能跟随记忆即时出现。而熔断突触，则会在瞬间形成。以后如果这个记忆不断加深，被熔断的地方会形成永久疤痕组织，形成长期记忆。如果以后没有被加深，熔断的地方会慢慢再次生成突触，记忆被消除了。
（所有的记忆都是通过熔断某些触突形成的。只是普通记忆熔断的比较少，没有那么容易被观察到。）
（我说熔断是借PLC电路的比喻，并不暗示是通过电或热等等方式。大约大脑是化学方法消除的突触）
（我们过去只注意到建立树突连接。没想过熔断链接也是可以形成逻辑和记忆的。这属于灯下黑。需要一点逆向思维。其实熔断链接建立逻辑和记忆，在半导体行业行之已久）
家园 婴儿时期大脑细胞快速发育导致童年回忆缺失？？？ 据英国每日邮报报道，科学家和心理学家长期以来一直未解开一个谜团——为什么我们会忘记童年发生的事情？这是人生之中最无忧无虑，最快乐的时光。目前，两位科学家认为他们找到了揭开谜底的答案，指出生命初期大脑记忆中枢的细胞快速生长，意味着早期存在的大脑记忆细胞之间的关键性连接将被更新替代，因此，人们童年时期的记忆就不太可能恢复。
科学家认为，人类生命初期大脑记忆中枢细胞快速生长，意味着当前细胞之间关键性连接遭到破坏
相比之下，儿童成长之后以及成年人的大脑细胞连接性已趋于稳定，从而能够很好地存储记忆
在加拿大神经系统科学会议上，专家们听取了关于为什么婴儿仅能记忆生日宴会事件几天时间的理论解释。相比之下，年龄稍大的儿童和成年人大脑细胞之间的连接就变得更加稳定，使记忆能够很好地存储下来。
这一理论是由一对夫妻科学家提出的，他们是来自加拿大多伦多大学的保罗-弗兰克德(Paul Frankland)和希娜-乔塞尔(Sheena Josselyn)，他们指出幼年老鼠记忆中枢形成的细胞更容易使它们忘记一些记忆。同时，还发现幼年老鼠无法生成具有较好记忆的正常记忆细胞。
之前研究表明，我们无法回忆起2-3岁之前的事情，只能在3-7岁之间产生一些零碎的回忆。该现象的解释有诸多因素，其中包括：记忆随时间而模糊消退，记忆形式与语言能力的形式紧密相联。多年以来，婴儿健忘症一直是一个难解的科学谜团，目前弗兰克德夫妇认为他们的解释理论具有一定的说服力。
弗兰克德称，我们的最新研究解释了为什么人类幼年时期很少有回忆，同时，无法回忆起童年生活的细节也具有一定的好处。例如：他们两岁大的女儿在生日蛋糕蜡烛燃灭时突然啼哭。他们指出，这个事件会在我们的记忆中永久地留下印记，我们能够生动地回忆着生日庆祝中不愉快的事情，我们的女儿也会记忆这件事，但只有一两天的记忆，第二天她会大叫“没有蜡烛”，用力地摆动自己的头。我们何必让女儿的回忆伤痕累累呢？婴儿健忘症会让他们忘记童年的一些事情，当女儿成年时，不会清晰地回忆两岁生日时的“蜡烛事件”。
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这篇文章非常难以理解，是因为其逻辑根本就不对。
如果按照传统观念，一般认为的，突触发育形成记忆的逻辑，突触大量形成，而记忆却难以形成，这是自相矛盾的。
而按照我的假说，则非常容易解释。因为记忆是由突触熔断而形成的。在婴儿期的某个阶段，触突大量形成而不熔断，那么“长期记忆”就无法形成。那时候触突大量发展，形成的是逻辑思维能力。
而无法形成长期记忆。
家园 我瞎猜啊 能够长久记住的，都是抽象了的、概念化了的，无论记忆多么生动，都是那些概念、原型的组合，而非原始的实例。如果这个抽象的能力不够，长久记忆就缺乏基础。以未加工的原始实例作为原型进行记忆，将会耗费大量的脑力资源，在以后的日子里这样的低效率的例子将会被淘汰，要么加工转化为概念原型的记忆，要么资源重组，记忆“破产”，大脑改造。
以上是在过往阅读、经验基础上的脑补加口胡。
- 复 我瞎猜啊
家园 那么我猜，这个抽象提炼的过程是通过触突熔断消除达到的 这个抽象提炼，模式化，其生物学基础，细胞机制是什么呢？
我猜就是触突的熔断消除过程。即，长期记忆的形成，是触突减少的过程。
（而逻辑思维，寻址机制，是依靠触突的增加实现的。）
（我觉得本大神的假说迄今看到的都合乎逻辑，能合理解释很多现有的实验结果，且很自然）
家园 恐怕还不是如此 对这个所谓的抽象提炼过程，现在的Autoencoder已经事实上做出了不错的解释。建议大家看Hinton的视频。当然，这种抽象提炼不是指的理性的那种，而是指的在脑神经元中（例如蚊子的神经节中）的一个自然的处理信息的过程。是的，我相信，即使在蚊子的神经节那种极端初级的神经信息处理器中，也有一个很强大的对信息抽象提炼的过程。这个过程人类一直无法摸到实质，但是现在的确开始摸到是在了。这就是我说的，这是激动人心的时代的激动人心的技术。
我也认为你说的这个熔断有些东西在里面。不过，还感觉不到比较实在的东西。请想几个具体的例子，例如你说的FPGA的例子，让我们来更仔细看看。
家园 这些涉及比较深了，超出了我能够做细致讨论的范围，不过 不过，从我有的知识看，至少部分上是说得通的。
事实1：人脑的记忆，不是紧信息的记忆，而是基于稀疏表达的记忆，而且这些记忆是表达于神经元的链接的权重中。
事实2：人脑神经元的确是要增加，直到十来岁停止，而幼儿的神经元链接要逐渐减少。
这样看，他们的说法就有道理了。如果说某幼儿形成了一些记忆，这些记忆是存储在某些链接的权重中，而且由于是稀疏表达，这些记忆事实上分布很广，就是若干分隔比较远的神经元的链接中间。而幼儿的神经元成长迅速，就可能在这些分隔远的神经元中插入新的神经元，因此旧链接隔断。因此，记忆可能变形很大，或者根本就失去。
至于你说的熔断具体如何，我不清楚。你是否有某种计算上的比较清晰的图景，可以让我们看得更仔细？例如比较少的几个神经元的相互过程。
家园 我们过去都以为大脑会生长出记忆 胡思乱想一下：
大脑虽然不会生长出记忆，但是可以生长出用于“熔断”的平台。
所谓天资好的人，就是脑子里随机生长出的可供熔断的资源比较多。什么东西一学就会。
学东西快和记忆力好可能是对矛盾。记忆力好的人可供学习的资源可能不如学东西快的人。
家园 我随便搜了一下可能的证据 SynCAM1是一种粘合分子，好像胶水一样帮助突触连接在一起。研究人员在实验中发现，当小鼠中的SynCAM1基因被激活，更多的突触连接会形成，而没有SynCAM1产生的小鼠脑中形成的突触更少。大脑中SynCAM1含量过高，小鼠也无法学习。这表明，过多的SynCAM1会损害学习能力。这项发现也支持了最近的一种理论，该理论认为在人们学习和记忆过程中，太多的连接不总是更好，突触活动平衡才最好。德国小组领导瓦伦丁·斯登说：“人们可能认为，突触的数量越多，动物处理或存储信息的能力就越强。而事实正相反，这些动物学习能力很差。行为测试显示，没有SynCAM1的小鼠学得更快记得更好。”
家园 您这个吧,引申的太多了 首先这个现象是不是真实可靠的还不确定，其次这个现象（单一行为学模型）是否具有普遍性也不确定，第三fear conditionning的首要负责神经元不应该在皮层，而应该在边缘系统。但是他们观察的是皮层第5层锥体神经元，那么这些神经元如何参与fear的记忆还是未知的。
您想太多了:)
家园 预测一下可观察到的现象，自闭症的长期记忆力。 一个假说，需要解释过去的事实，也要做出可证伪的可观察的预测。
我想了一下怎样的试验观测可以证伪。
有一种特殊情况，有些孩子现在叫“自闭症”的。有一部分这种自闭症的，据说有超常的记忆力，但无法和人正常沟通。我来根据我的假说，解释和预测一下。（就像电影雨人中的）
我的假说，把记忆，特别是永久记忆，当作是突触通过熔断而形成的。而思考活动，包括检索记忆，逻辑推理，想象，等等思考，都当作是突触的活跃或生成。
在一些自闭症的人，而又有超常记忆力的人，应该表现为：
他们生下来的时候，和正常普通人一样的。那时候，婴儿的突触都是全面发展的。而幼儿期大量永久记忆形成，普通幼儿和“雨人”的情况差不多，突触在减少。但到了一定时期，普通幼儿的
突触不再减少或减少变缓慢了。但雨人的脑中突触仍然在大量减少，并一直持续减少到成年期。
也就是说，雨人的突触在幼儿期和成年期仍然会观察到大量减少。雨人由于某种原因，大脑非常容易形成永久记忆。而永久记忆对应的是突触减少。也就是其大脑突触非常容易减少。而大脑突触减少，也就对应于思考能力，推理逻辑想象等等思考能力，会形成困难。
所以形成了雨人的特殊的长期记忆力，但思考能力障碍集于一身的现象。
所以，可以预见，雨人的大脑中触突会持续减少，犹如正常孩子的婴儿期一样的突触减少。而雨人在婴儿期和正常孩子的大脑突触是一样的。
我觉得迄今的其他理论，都无法解释这个现象。我的假说是第一个从大脑的细胞机制上可以解释的。
家园 我觉得可以设计一个试验来验证 给小鼠注射肾上腺素。然后观察突触是否减少。
我的预测是触突减少。
我的理论是，肾上腺素就是种记忆增强分子。以快速形成永久记忆。因为伴随肾上腺素分泌的事件，都是关乎生死存亡的重大事件，很可能，肾上腺素帮助快速形成永久记忆。比如，很多应该临时形成的记忆，由于伴随了肾上腺素，结果在很短时间内变成了永久记忆。
而如果永久记忆是通过熔断突触形成的，那么肾上腺素的注射可能会促进触突的快速熔断。
所以，可以给小鼠注射肾上腺素，但不给其他刺激。然后比较过一段时候，大脑皮层树突是否减少。
（我不知道肾上腺素是否能通过血脑屏障。也许是通过组胺间接起作用）
家园 永久记忆=熔断突触形成,肾上腺素注射促进触突的快速熔断 very intuitive;
my speculations:
1.
"brain matter", a piece of condensed matter@平衡态 to start with, 人之初性本"平衡", until out of college?
2.
once got into 社会生产关系, 社会光場熱場 輻射 our 人之初性本"平衡"brain, 晶格扭曲缺陷, 晶格畸变, 波動around the dynamically formed/adjusted 平衡态, with 声子=意識子, brain球=Bloch球, kind of analogy
2.1
dynamic 熔断突触 is part of deal, at least economical, in terms of logic processing structure, etc
2.2
because of 社会生产关系, 智能=mostly 社会智能, as you said before, basically gaming 智能 to survive and prosper in this wild社会光場熱場, from an individual point of view;
from society's point of view, 智能 has to be related to some kind of dynamically formed/adjusted 社会价值 ( to make sense for market/society, etc
2.3
brain computing, a lot of (平衡态统计力学)统计数据 based and largely 摸着石头过河 kind of 智能, in 社会光場熱場
3.a lot of 混態
too many for individual brain to figure all of them out, 过劳死@some critical混態 point , eventually
zh.wikipedia.org/zh-hk/布洛赫球面
跳到 布洛赫球與混態: 布洛赫球(Bloch ball)是布洛赫球面的擴充，混態(mixed state)會出現在球內而不是球面上，亦即離球心距離<1的點。並可從此推論出球心
---quoted------
[PPT]
Chapter 1. Introduction - 計算式智慧暨人機互動實驗室
cilab.csie.ncu.edu.tw/course/nn/nn1.ppt
檔案類型: Microsoft Powerpoint - HTML 版
類神經網路之簡介. 1.1 簡介. 電腦的有效性仍然令我們失望，譬如說在影像辨識、語音辯認、以及決策處理等方面的問題上。 在於數位電腦基本架構的限制，因其本質上 ...
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其实物理学和生物学的不同在于尺度 [ 南七 ]
http://www.ccthere.com/alist/2891901
其实物理学和生物学的不同在于观察者（subject）和被观察物(object)的尺度不同。这个尺度包括时间和空间尺度。观察者用observable 描述object的状态。量子物理学中，观察者远大于object（比如电子），感兴趣的是object的统计态。电子可以有个性，有结构，但对于观察者的实验来说无法体现，不进入observable. 我们用一个单电子晶体管，看到的仍然是这个电子的大量运动（比如10^10 /sec）的平均。
但生物学不同，观察者和object的尺度相近。所用的observable必须体现object的个性。比如你想描述对MM献媚之后她的反应。今天你对实验室刚来的女生做实验，她也许看你一眼，扬长而去。明天你碰上凤姐又做了次试验，她诱于你的才情，多半会很有兴趣的邀你喝一杯。你的observable要解释这不同的反应。如果你有物理学家那么幸运，只需要描述time average or collective average的话，你就可以很哲学很正确的说，“男性不断向MM献媚，不断有一个男性和一个MM结婚。下面呢？下面没有了。”当然物理学家比较boring, 只好说，“electrons and holes recombine.”
由于尺度的原因，古时候的人对历史学家就如同电子对物理学家一样。要研究明朝的资本主义生产萌芽。人的个性就毫无必要。历史学家只需要这样的observable: 有几类人（能带），每类人多少（population distribution），活多久（lifetime），挣多少钱（energy levels）, 活动范围(momentum)， 有何限制（potential function），等等。一样可以列方程，再加几个经验参数，肯定准。
我是这样跟小同志们解释的，不会误人子弟吧？汗。
生物研究如此苛刻，有没有办法？我的主意是对每个object建一个数据库，就跟我们国家的档案似的。根据实验不断更新。这个数据库就是observable。比如说你给你家领导送花，特喜欢，就记入数据库。万一她花粉过敏，倒是喜欢小笼包，就赶快更新。如果你对实验室的每个青蛙和老鼠都如此尽心，何愁结果不准？老范造就指点过，“嗟夫，予尝求古仁人之心，或异二者焉为。”
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有机高分子中光生极化子的物理机制
http://file.lw23.com/e/e7/e76/e76d7ed0-c66e-474b-a9f4-a83f4cc91e53.pdf
近年来着重于将凝聚态物理和高分子化学相结合，研究有机光电功能的机理。
1、对有机高分子的光电机理，提出了新思路，预言了高分子具有一系列独特的光电功能。有机光电子学是上世纪末以来的研究热点，获得2000年的诺贝尔化学奖。但在机理方面，有机光电子只是无机光电子的翻版。孙鑫提出了新的思路。他分析了有机高分子材料的特征是具有单双键交替的共轭结构，这是无机材料所没有的。根据共轭键结构依赖于 电子态的特点，提出高分子中载流子具有结构并能变化的理论。沿着这一思路，预言了高分子可具有一系列新的光电功能，它们不再是无机材料己有功能的模仿，论文于2000年发表在Phys.Rev.Lett上。同行的评价为“在基本理论和技术上都有很大兴趣，由于低维性，共轭高分子的激发很不同于通常的材料。……这可能指出了一种新的技术方向，特别是在硅技术接近终点时。”
2、发展了电子关联理论，澄清了高分子中关于共轭结构来源的争论。产生共轭结构的原因是什么? 这是高分子科学的基本问题。长期的研究形成了对立的两派，争论激烈。孙鑫等人指出，产生这种矛盾的原因是两派对电子关联都采用了流行的Hubbard模型，但是该模型只适用于窄能带体系，而高分子是宽能带材料。孙鑫等发展了宽能带关联理论。证明:在强屏蔽时，非对角关联起主要作用，削弱了共轭结构; 而在弱屏蔽时，对角关联起主要作用，增强共轭结构。这样就解决了争论，为双方接受。论文发表在Phys.Rev.Lett上。
3、预言孤子存在一类新的振动模，被定名为“Staggered mode”，后来得到实验的验证，在非线性运动中普遍存在。 孙鑫在有机光电子领域中的研究已在国际同行中得到认可。该领域的专业会议是 “国际合成金属会议”(International Conference of Synthetic Metals), 两年一次。孙鑫被推选为2002年第十二届会议的主席，（上海举办，代表1100多名，有三名诺贝尔奖得主参加）。
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Ｈｕｂｂａｒｄ 模型是固体物理中描述金属绝缘体相变的一个简化模型［１］ ．在Ｈｕｂｂａｒｄ 模型中仅仅考虑
近邻格点之间的跳跃和同格点上的相互作用．对处于低温周期性势场中的粒子，Ｈｕｂｂａｒｄ 模型是个很好
的简化模型，因为在这种条件下，所有的粒子都占据在最低能带，次近邻格点之间的跳跃和不同格点间
的相互作用可以略去
http://qks.zjnu.edu.cn/upfile/soft/2011530/2011530145145324.pdf
家园 electrons and holes recombin 物理学家一点都不boring么。
家园 no money, no honey girls like competitive guys due to girls reproduction systems特征, competitive=money, power, etc, show me the money, in 社会场;
社会场 is a non "canonical (平衡正則) system" by definition: if nothing else, humanity needs to figure out an exit(from earth) strategy within next 1k years, where is the exit strategy? no, so all the social "canonical (平衡正則) system" basically=garbage, humanity crying for innovation, hating entropy!
物理学家 knows that too, but all their "AI", "么正性,因果关系, gauge, 測度, 度規" models are all pretty much based on all kinds of "canonical (平衡正則) system" and their various "wave" derivative forms, with no or weak interactions, they know very little about "full interaction model".
with strong or full interactions @global, "系综, 么正性, 因果关系,gauge, 測度, 度規, etc, the key physics/math aspects of the core of the white logic" all will be "destroyed", 1)爱因斯坦 gr's point of view, 2)and 热力学极限下相變, professor Li &Yang
so, AI has to be "social", and AI MIT meeting you commented did not have PHYSICISTs like Frank A. Wilczek participation, and google's statistical left over from physics cannot handle "full interaction", and nobody can handle "full interaction" in physics anyway, so AI=day dream, as long as full interaction model=still in dream;
欧美社会logic has to figure out issues such as low growth,high unemployment with US top 1% population=50% of us equity and bond ownership, huge cost spent for those us sys admin/top social scientists, and where is the innovation and exit strategy, except fed's qe?
so social sys admins=mostly top social scientists, and sys admin makes good money, girls like them;
and because of lack of "full interaction" model not even in physics, 山中無老虎,猴子稱大王, tg as china's top social scientists=king of china kingdom, 4 ever?
and from humanity sys admin point of view, system may need tg as a competition and a challenge to the white logic, pressuring the white to innovate/progress faster, and faster!
but fundamentally, although 塔山阻击战's kind of role assingment is good for tg, 人海战术 (as waste of human & environmental capital) model might not be good at all for the Chinese nation and Chinese people long term , 北京共识 is a fake, tg knows that, but what to do? for now, it gives tg some kind of 执政合法性, global humanity sys admin needs some one to play 藍军 role, and 藍军 happens to be tg.
北京共识 as a head fake("double top")=we may have seen the first top economically already, 2nd top=城镇化, tg's战略预备队, tg will work it out, one way or another, at lease 10 years of steady economic growth as a result, during x&l term, and that is very positive to world economy which is thirsty for growth, white like that, and for that and other reasons, white will work with tg, etc , 茉莉花 revolution almost impossible in china anyway, if you can't beat tg anyway, you better not even try, economics is more important to white anyway, they have to get their econ house together. top priority for them.
by the way, professor 杨 is a social smarty too, I thing between him and his father, they figured out a highly profitable "exit & re-entry" strategy to deal with tg's top 人精; look at those 两弹一星元勋二代, did tg二代 bother to share some happy hour/parties with them?
as the language post author said, 驕傲 is in our Chinese blood, those overseas "两弹一星元勋N代" will come back with 后发优势 copies to china, to narrow the science and technology gap between tg and the white, almost automatically, due to their Chinese blood systems特征 (惯性,静质量,花崗岩 culture brain, 6k years formation): 驕傲 is in our Chinese blood, the language post author made a very good observation, regardless of his political view,if he has one
--[PDF]
破缺的宇称 - 李政道主页
tdlee.ccast.ac.cn/TDbook/8BrokenParity.pdf - 轉為繁體網頁
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自然, 我们的讨论就很快集中到将伊辛结果向气－液相变 ... 很快杨和我严格证明了几个有关相变的定理,做出了具有实 ... 他首先询问我们关于巨正则系统的基础。显 ...
家园 这些乱七八糟的哲学物理机制，正是我反对的 我认为不需要任何玄虚的哲学和什么量子物理来解释。
大脑细胞神经细胞和上皮细胞没有什么不同。几乎是和小肠上皮细胞一样的细胞机制在运作。
所有的大脑中的信号机制，都可以用上皮细胞的细胞膜受体分子通道来解释。
其他不需要任何更基础的物理学和哲学。
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过去，193几年，4几年的时候，研究遗传机制的时候，也是乱七八糟的想什么哲学啦，量子物理啦。其实遗传的生物学机制也是非常简单的机理。