Держа в уме эти три вещи – схождение паттернов, идущих вверх по иерархии, расхождение паттернов идущих вниз по иерархии и обратная сообщение с задержкой через таламус – мы можем приступить к рассмотрению того, как области кортекса делают нужные им функции. Вот что мы желаем знать:
1.Как область кортекса классифицирует данные (подобно корзинам)?
2.Как она запоминает последовательности паттернов (такие как промежутки мелодии либо последовательности «глаз шнобель глаз» при рассматривании лица)?
3.Как она формирует постоянные паттерны либо «заглавия» последовательностей?
4.Как она делает конкретные предсказания (встреча поезда в верное время либо предсказание конкретной ноты в мелодии)?
Давайте начнем с предположения, что колонки в области кортекса похожи на корзины, каковые мы применяли при классификации цветных бумажек. Любая колонка воображает метку корзины. Клетки в слое 4 в каждой колонке приобретают входные волокна от нескольких областей ниже и возбуждаются, в случае, если поступает верная комбинация. В то время, когда возбуждаются клетки в слое 4, это «вынесение ответа» о том, что информация удовлетворяет метке. По аналогии с сортировкой бумажек, информация возможно неоднозначной, так что допустимо пара колонок могу соответствовать данной информации. Мы желаем, дабы область кортекса принимала однозначное ответ; бумажка или красная, или оранжевая, но не то и второе в один момент. Колонка с самый интенсивным входом обязана не допустить возбуждение вторых колонок.
В мозге имеется клетки, каковые делают именно это. Они интенсивно тормозят другие нейроны в соседних колонках, действенно приводя лишь к одному победителю. Эти тормозные клетки воздействуют лишь на область, окружающую колонку. Так, даже в том случае, если имеется большое торможение, все равно большая часть колонок в области возможно активными в один момент. (В настоящем мозге ничто не бы представлялось единственным нейроном либо колонкой). Для того, чтобы уменьшить предстоящее познание, вы имеете возможность временно высказать предположение, что область выбирает не более одной колонку-победителя. Но держите в уме, что в один момент будут активны множество колонок. Актуальный процесс, применяемый областью кортекса для классификации информации да и то, как она запоминает, через чур сложно и не до конца ясно. Я не буду пробовать протащить вас через выводы. Вместо этого я желаю высказать предположение, что область кортекса классифицирует данные как комплект активных колонок. После этого мы сможем сфокусироваться на названиях и последовательностях последовательностей.
Как кортикальная область хранит последовательность классифицированных паттернов? Я уже предлагал ответ на данный вопрос, но я не вдавался в подробности. Вообразите, что вы колонка из нейронов, и информация из нижележащих областей заставляет одну из клеток слоя 4 возбуждаться. Вы радостны и клетка из вашего 4-го слоя заставляет кроме этого возбуждаться клетки в слоях 2 и 3, после этого 5 и 6. Колонка полностью делается активной, в то время, когда возбуждена из нижестоящих областей. Ваши клетки в слоях 2,3 и 5 имеют тысячи синапсов в слое 1. В случае, если кое-какие из этих синапсов активны, в то время, когда возбуждаются клетки в слоях 2, 3 и 5, эти синапсы усиливаются. В случае, если это происходит достаточно довольно часто, эти синапсы в слое 1 становятся такими сильными, что заставляют возбуждаться клетки в слоях 2, 3 и 5 кроме того в случае, если клетки 4-го слоя не возбуждены – значит, кое-какие колонки смогут активизироваться, кроме того не приобретая информации от нижестоящих областей кортекса. В этом случае клетки в слоях 2, 3 и 5 обучаются предвещать момент, в то время, когда они должны возбудиться от паттерна в слое 1. До обучения колонка может становиться активной лишь в случае, если возбуждается из 4-го слоя. По окончании обучения колонка может активизироваться частично по памяти. В то время, когда колонка активизируется от синапсов в слое 1, ей легче возбудиться от нижестоящих областей. Это предсказание. Если бы колонка имела возможность сказать, она сообщила бы: — «В то время, когда я активизировалась в прошлом, определенное множество синапсов в слое 1 были активны. Так что в то время, когда я опять замечу это определенное множество, я начну возбуждаться заблаговременно».
Вспомните, что добрая половина информации поступает в слой 1 от клеток 5-го слоя в областях и соседних колонках кортекса. Эта информация воображает то, что происходило моментом ранее. Она воображает колонки, каковые были активны перед тем, как стала активна ваша колонка. Она воображает прошлый промежуток мелодии, либо последнее, что я видел, либо последнее, что я ощущал либо прошлую фонему в речи, которую я слушаю. В случае, если порядок, в котором появляются эти паттерны, постоянен, то колонки запоминают порядок. Они будут возбуждаться друг за другом в верной последовательности.
Вторая добрая половина информации приходит в слой 1 от клеток слоя 6 в вышестоящих областях. Эта информация более стационарна. Она воображает наименование последовательности, которую вы сейчас чувствуете. В случае, если колонки – музыкальные промежутки, то это наименование мелодии. В случае, если колонки – фонемы, то это слово, которое вы слышите. В случае, если колонки – слова, то сигнал сверху – это предложение. Так информация в слое 1 воображает и наименование последовательности и последний ее элемент. В этом случае определенные колонки смогут входит в состав разных последовательностей без всякой путаницы. Колонки обучаются возбуждаться в верном контексте и в верном порядке.
Перед тем как двинуться дальше, я обязан указать, что не только синапсы в слое 1 участвуют в запоминании того, в то время, когда колонка будет активной. Как я упоминал ранее, клетки приобретают и отправляют данные во множество окружающих колонок. Вспомните, что более 90 процентов всех синапсов приходят от клеток из вторых колонок, и большая часть этих синапсов находятся не в слое 1. К примеру, клетки в слоях 2, 3 и 5 имеют тысячи синапсов в слое 1, вместе с тем тысячи синапсов в их собственном слое. Неспециализированная мысль в том, что клетки ищут любую данные, которая окажет помощь им угадать, в то время, когда они должны быть активизированными снизу. В большинстве случаев активность в близкорасположенных колонках коррелирует, так мы видим множество прямых соединений к близлежащим колонкам. К примеру, в случае, если линия движется через визуальное поле, она будет активизировать соответствующие колонки. Довольно часто, но, информация, нужная для предсказания активности колонки, более глобальна, в этом случае играет роль слой 1. В случае, если б вы были нейроном в колонке, вы бы не знали, что обозначает любой из этих синапсов, все, что вы знали бы – это то, что они оказывают помощь вам угадать, в то время, когда вы должны активизироваться.
* * *
на данный момент давайте разглядим вывод того, как область кортекса формирует наименование последовательности. Опять вообразите, что вы область кортекса. Ваши активные колонки изменяются с поступлением новой информации. Вы удачно выучили порядок, в котором колонки становятся активными, соответственно, кое-какие из клеток становятся активными до прибытия информации из нижестоящих областей. Какую данные вы отправляете в область кортекса выше по иерархии? Мы видели ранее, что клетки в ваших слоях 2 и 3 отправляют аксоны в следующую область выше по иерархии. Активность этих клеток есть входной информацией для вышестоящих регионов. Но тут имеется одна неприятность. Для того, чтобы трудилась иерархия, вы должны показывать постоянный паттерн в течение запомненной последовательности; вы должны передавать наименование последовательности, но не ее подробности. Перед тем, как вы запомните последовательность, вы имеете возможность передавать подробности, но по окончании того, как вы ее запомнили и могут удачно предвещать, какие конкретно колонки будут активными, вы должны передавать лишь постоянный паттерн. Но, я еще не продемонстрировал вам, как это сделать. Как подразумевается на данный момент, вы станете передавать в ответ на любой изменившийся паттерн, независимо от того, имеете возможность ли вы угадать его. В то время, когда каждая колонка делается активной, клетки в ее слоях 2 и 3 будут отправлять сигнал вверх по иерархии. У кортекса должен быть метод удерживать постоянный паттерн, передаваемый в вышестоящие области в течение запомненной последовательности. У нас должен быть метод отключить выход от клеток слоев 2 и 3, в то время, когда колонка предвещает собственную активность, либо напротив, сделать эти клетки активными, в то время, когда колонка не имеет возможности угадать собственную активность. Это единственный метод организовать постоянный паттерн.
Рисунок 10. Формирование постоянного заглавия для запомненной последовательности.
О кортексе слишком мало известно, дабы совершенно верно утверждать, как он это делает. Я могу вообразить пара способов. Я обрисую самый предпочитаемый мной на данный момент, но имейте в виду, что более ответственна концепция, чем конкретный способ. Создание постоянного «заглавия» паттерна – требование данной теории. Все, что я могу на данный момент продемонстрировать это то, что существует похожий на правду механизм для процесса именования.
Опять вообразите, что вы колонка, как продемонстрировано на рисунке 10. Мы желаем осознать, как вы обучаетесь воображать в вышестоящую область постоянный паттерн, в то время, когда вы имеете возможность угадать собственную активность, и изменяющийся паттерн – в то время, когда не имеете возможность. Давайте начнем с предположения, что в слоях 2 и 3 имеется пара классов нейронов. (В дополнение к нескольким типам тормозящих нейронов многие анатомы различают типы нейронов, каковые они именуют слоями 3а и 3б, так что это предположение не беспочвенно).
Давайте кроме этого предположим, что один класс нейронов, именуемый нейронами слоя 2, обучаются задерживать активность, пока продолжается заученная последовательность. Несколько таких нейронов воображает наименование последовательности. Они предоставляют постоянный паттерн вышестоящей кортикальной области, пока отечественная область может предвещать, какие конкретно колонки станут активными. В случае, если отечественная область кортекса запомнила последовательность из трех разных паттернов, то нейроны в слое 2 всех колонок, воображающих эти паттерны должны оставаться активными, пока в последовательности. Они являются заглавием последовательности.
Сейчас давайте предположим, что имеется еще один класс нейронов, нейроны слоя 3б, каковые не возбуждаются, в случае, если отечественная колонка удачно предвещает поступающий паттерн, но возбуждаются, в то время, когда она не предсказала собственную активность. Нейроны слоя 3б воображают неожиданный паттерн. Они возбуждаются, в то время, когда колонка делается активной нежданно. Они возбуждаются любой раз, в то время, когда колонка делается активной перед тем, как обучится. Но по мере обучения предсказанию активности нейроны слоя 3 становятся все спокойнее. Слои 2 и 3б совместно удовлетворяют отечественным требованиям. До обучения и те и другие активизируются и дезактивируются в такт с колонкой, но по окончании обучения нейроны слоя 2 остаются неизменно активными, а нейроны слоя 3 становятся молчащими.
Как эти нейроны обучаются этому? Во-первых, давайте разглядим, как вынудить замолчать нейроны слоя 3б, в то время, когда колонка удачно предвещает собственную активность. Скажем, имеется второй нейрон, расположенный выше в слое 3б, а слое 3а. У этого нейрона имеется кроме этого дендриты в слое 1. Его единственная цель – не допустить возбуждение нейрона в слое 3б, в то время, когда он видит соответствующий паттерн в слое 1. В то время, когда нейроны слоя 3а видят заученный паттерн в слое 1, они скоро активизируют тормозящие нейроны, каковые предотвращают возбуждение нейронов слоя 3б. Все это имело возможность бы остановить возбуждение нейронов слоя 3б, в то время, когда колонка корректно предвещает активность.
Сейчас давайте разглядим более непростую задачу – удержание постоянной активности в течение известной последовательности паттернов. Это сложнее, в силу того, что разные множества нейронов в слое 2 во множестве разных колонок должны оставаться активными дружно, кроме того в то время, когда их личные колонки неактивны. Вот как я себе это воображаю. Нейроны слоя 2 имели возможность бы обучаться становиться активными лишь от иерархически вышестоящих областей кортекса. Они имели возможность бы вырабатывать синапсы в основном с аксонами из слоя 6 из вышестоящих областей. Нейроны слоя 2 имели возможность бы так воображать постоянное имя паттерна от вышестоящей области. В то время, когда вышестоящая область кортекса отправляет паттерн вниз к слою 1 нижестоящей области, множество нейронов в слое 2 в нижестоящей области будет активными, воображая все колонки, каковые являются участниками последовательности. Потому, что эти нейроны слоя 2 кроме этого проецируются обратно в вышестоящую область, они должны вырабатывать полустабильную группу нейронов. (Это отличается от того, если бы эти нейроны оставались активными неизменно. Они допустимо возбуждаются синхронно в некоем ритме). Это как если бы вышестоящая область отправляла бы наименование мелодии в слой 1 ниже. Это событие заставляет множество нейронов слоя 2 возбуждаться, те, у которых колонка должна быть активной, в то время, когда слышится мелодия.
В сумме эти механизмы разрешают кортексу запоминать последовательности, делать предсказания и вырабатывать константные представления, либо «заглавия» последовательностей. Это базисная операция для создания инвариантного представления.
* * *
Как мы делаем предсказания о событиях, каковые мы ни разу не видели? Как мы выбираем из множества интерпретаций входной информации? Как область кортекса делает конкретное предсказание из инвариантного воспоминания? Я приводил пара примеров ранее, таких как предсказание правильной следующей ноты в мелодии, в то время, когда ваша память не забывает лишь промежутки между нотами, притчу о поезде и процесс вспоминания Геттисбергского послания. В этих обстоятельствах единственным методом решения проблемы есть применение последней конкретной информации для преобразования инвариантного предсказания в конкретное. Перефразируя это в терминах кортекса, мы должны скомбинировать прямой поток информации (актуальную данные) с обратным потоком информации (предсказание в инвариантной форме).
Вот несложный пример, как, я думаю, это происходит. Скажем, вы – область кортекса и вам сообщили ожидать музыкальный промежуток величиной в квинту. Колонки области воображают всевозможные промежутки, такие как До-Ми, До-Соль, Ре-Ля и тому подобное. Вам нужно решить, какая из ваших колонок обязана активизироваться. В то время, когда область выше говорит вам ожидать квинту, она заставляет нейроны слоя 2 возбуждаться во всех колонках, каковые являются квинтами, такие как До-Соль, Ре-Ми и Ля-Си. Нейроны слоя 2 в колонках, воображающих другие промежутки, неактивны. на данный момент вы должны выбрать одну из колонок из множества вероятных квинт. Информация, поступающая в вашу область, есть конкретной нотой. В случае, если последняя нота, которую вы слышали, была Ре, то все колонки, воображающие промежуток, начинающийся на Ре, такие как Ре-Ре и Ми-Си, частично активизируются входной информацией. Так, сейчас в слое 2 у нас активны все колонки, являющиеся квинтами, и в слое 4 у нас идет частичное возбуждение во всех колонках, воображающих промежутки, начинающиеся на Ре. Пересечение этих двух множеств дает нам ответ, колонку, воображающую промежуток Ре-Ля (см. рисунок 11).
Как кортекс находит это пересечение? Вспомните, что ранее я упоминал факт, что аксоны от нейронов из слоев 2 и 3 по большей части формируют синапсы в слое 5, в то время, когда они покидают кортекс, и подобно, аксоны, идущие в слой 4 из нижележащих областей кортекса формируют синапсы в слое 6. Пересечение этих двух синапсов (сверху вниз и снизу вверх) дает нам все, что нужно. Нейроны слоя 6, приобретающие активность из обоих каналов, возбуждаются. Нейроны слоя 6 воображают то, что согласно точки зрения области кортекса происходит, конкретное предсказание. Если бы нейроны слоя 6 имели возможность сказать, они имели возможность бы сообщить: «Я часть колонки, воображающей что-то. В моем конкретном случае моя колонка воображает музыкальный промежуток Ре-Ля. Другие колонки обозначают второе. Я говорю от лица всей кортикальной области. В то время, когда я становлюсь активным, это обозначает, что мы верим, что музыкальный промежуток Ре-Ля или уже появился, или появится. Я имел возможность бы стать активным, в силу того, что информация снизу вверх от уха заставляет нейроны слоя 4 в моей колонке возбуждать всю колонку. Либо моя активность имела возможность бы обозначать, что мы определили мелодию и предвещаем следующую конкретный промежуток. В любом случае моя обязанность сообщить нижестоящим областям кортекса то, что согласно нашей точке зрения происходит. Я воображаю отечественную интерпретацию мира, без оглядки на то, есть ли это истиной либо легко мнимо.»
Рисунок 11. Как область кортекса делает конкретное предсказание из инвариантных воспоминаний.
Разрешите мне обрисовать это, применяя другую мысленную картину. Вообразите два кусочка бумаги с множеством мелких дырочек. Эти дырочки в бумаге воображают колонки, у которых нейроны в слоях 2 и 3 активны, отечественное инвариантное предсказание. Дырочки на другой бумаге воображают колонки с частичным возбуждением от нижестоящих областей. Если вы положите одну бумажку поверх второй, кое-какие из этих дырочек совпадут, другие нет. Совпавшие дырочки воображают колонки, каковые должны быть активными.
Данный механизм не только делает конкретные предсказания, он кроме этого разрешает неоднозначности в сенсорной информации. Часто информация, поступающая в область кортекса, есть неоднозначной, как мы видели при с цветными бумажками, либо в то время, когда вы слышите полуискаженное слово. Данный механизм сопоставления потоков информации снизу вверх и сверху вниз разрешает вам выбрать из двух либо более интерпретаций. Выбрав, вы информируете вашу интерпретацию нижестоящей области.
В любой момент вашего бодрствования, любая область неокортекса сравнивает множество ожидаемых колонок, возбуждаемых сверху, с множеством замечаемых колонок, возбужденных снизу. Пересечение этих двух множеств и имеется то, что мы принимаем. В случае, если б мы имеет идеальное предсказание и идеальную информацию, то множество принимающих колонок постоянно содержалось бы в множестве предвещаемых. Довольно часто для того чтобы согласия не отмечается. Способ комбинирования частичного предсказания с частичной входной информацией решает проблему неоднозначности информации, он восполняет недостающие кусочки информации и выбирает между другими точками зрения. Конкретно так мы комбинируем ожидаемый инвариантный к тону промежуток с последней услышанной нотой для предсказания следующей конкретной ноты мелодии. Конкретно так мы решаем, есть ли картина вазой либо парой лиц. Конкретно так мы направляем отечественный моторный поток или для того, чтобы написать, или дабы сообщить Геттисбергское послание.
В итоге, в дополнение к проекции в нижестоящие области, нейроны слоя 6 смогут отправлять данные обратно к нейронам слоя 4 собственной колонки. В то время, когда они делают это, отечественное предсказание делается входной информацией. Именно это происходит, в то время, когда мы грезим либо думаем. Это разрешает нам видеть следствия отечественных собственных предсказаний. Мы делаем это часто в течение дня, в то время, когда планируем будущее, репетируем обращение, и волнуемся о грядущих событиях. Архитектор кортикальных моделей Стивен Гроссберг именует это «folded feedback» («закольцованные обратные связи»). Я предпочитаю именовать «воображением».
* * *
Последнее замечание перед тем как мы завершим данный раздел. Я пара раз показывал, что значительно чаще то, что мы видим, слышим либо ощущаем зависит от отечественных собственных действий. То, что мы видим, зависит от того, куда совершили саккаду отечественные глаза и как мы развернули голову. То, что мы ощущаем, зависит от того, как мы двигаем конечности и наши пальцы. То, что мы слышим, время от времени зависит от того, что мы говорим и делаем.
Так, дабы угадать, что мы почувствуем потом, мы должны знать, какие конкретно действия мы предпримем. сенсорное восприятие и Моторное поведение очень сильно взаимозависимы. Как мы можем делать предсказания, в случае, если то, что мы почувствуем потом, по большей части итог отечественных собственных действий? К счастью, имеется неожиданное и элегантное ответ данной неприятности, не смотря на то, что кое-какие подробности непонятны.
Первое неожиданное открытие в том, что поведение и восприятие по большей части одно да и то же. Как я упоминал ранее, большая часть, если не все области кортекса, кроме того визуальные области, участвуют в создании поведения. Нейроны слоя 5, каковые проецируются в таламус и после этого в слой 1 кроме этого, по всей видимости, имеют моторную функцию, в силу того, что они в один момент проецируются в моторные области ветхого мозга. Так, знание о том, «что на данный момент случится» — и сенсорное и моторное – доступно в слое 1.
Вторая следствие и неожиданная вещь первой то, что моторное поведение кроме этого должно быть представлено в иерархии инвариантного представления. Вы генерируете перемещение, нужное для исполнения определенного действия, думая над его исполнением в инвариантной к подробностям форме. В то время, когда моторная команда идет вниз по иерархии, она транслируется в сложные и детальные последовательности, требуемые для исполнения той активности, которую вы ожидаете. Это происходит и в моторном кортексе, и в сенсорном кортексе, что стирает различие между ними. В случае, если область IT визуального кортекса принимает «шнобель», простое воздействие переключения на представление для «глаза» генерирует саккаду, нужную для того, чтобы сделать предсказание настоящим. Конкретная саккада, нужная для перевода взора с носа на глаз изменяется в зависимости от того, где расположено лицо. Близкорасположенное лицо требует большей саккады; лицо подальше требует саккаду мельче. Наклоненное лицо требует совершения саккады под углом, отличающимся от того, в то время, когда лицо стоит ровно. Подробности нужной саккады определяются как предсказание заметить перемещение «глаза» к V1. Саккада делается все более и более конкретной по мере продвижения вниз по иерархии, приводя в следствии к саккаде, наводящей ваши фовеальные области совершенно верно на цель либо близко к ней.
Давайте посмотрим на другой пример. В случае, если мне необходимо физически переместиться из помещения в кухню, все, что моему мозгу достаточно – это переключиться с инвариантного представления помещения на инвариантное представление кухни. Это переключение вызывает сложную разворачивающуюся последовательность. Процесс генерации последовательности предсказаний того, что я замечу, почувствую и услышу до тех пор пока иду из помещения на кухню, кроме этого генерирует и последовательность моторных команд, каковые заставляют меня идти из помещения на кухню и перемещать взор так, как нужно. моторное поведение и Предсказание трудятся рука об руку, в то время, когда паттерны идут вверх и вниз по кортикальной иерархии. Как бы необычно это ни звучало, в то время, когда задействовано поведение, ваше предсказание не только предвещает ощущения, оно определяет ощущения. Идея о следующем паттерне в поведении приводит к каскаду предсказаний того, что вы должны почувствовать по окончании. В то время, когда каскад предсказаний разворачивается, он генерирует моторные команды, нужные для успешного завершения предсказания. Думая, предвещая и исполнение – это части одного и того же процесса разворачивания последовательностей вниз по кортикальной иерархии.
«Исполнение» через размышление, параллельное разворачивание перцептивного и моторного поведения – это сущность того, что именуется целенаправленным поведением. Целенаправленное поведение – это Святой Грааль робототехники. Он встроен в кортекс.
Само собой разумеется, мы можем отключить моторное поведение. Я могу думать о разглядывании чего-либо, в действительности не видя этого, и я могу думать о походе на кухню, в действительности не делая этого. Но размышление о исполнении чего-либо – это практически начало того, как мы делаем что-то.
Вверх и вниз
Давайте отойдем легко назад и поразмышляем о том, как информация движется вверх и вниз по кортикальной иерархии. В то время, когда вы движетесь в мире, в низшие области кортекса попадают изменяющиеся паттерны. Любая область пробует трактовать ее поток паттернов как часть известной последовательности паттернов. Колонки пробуют угадать собственную активность. В случае, если у них получается, они передают стабильный паттерн, имя последовательности в вышестоящую область. И опять, как если бы область сообщила: «Я слышу песню, вот ее наименование. В ее подробностях я разберусь сама.»
Но что в случае, если придет неожиданный паттерн, неожиданная нота? Либо что в случае, если мы заметим что-то, что не есть частью лица? Неожиданный паттерн машинально передается вышестоящей кортикальной области. Это происходит естественным методом, в то время, когда возбудятся нейроны из слоя 3б, каковые не являются частью ожидаемой последовательности. Вышестоящая область возможно способна осознать данный новый паттерн как часть ее собственной последовательности. Она имела возможность бы сообщить: «О, я вижу, что пришла новая нота. Возможно, это первая нота следующей песни в сборнике. Весьма похоже, исходя из этого я предвещаю, что мы должны перейти к следующей песне. Нижестоящая область, вот наименование следующей песни, которая, как я думаю, вы должны на данный момент услышать». Но в случае, если этого распознавания не происходит, неожиданный паттерн распространяется вверх по иерархии , пока некая верховная область не сможет проинтерпретировать его как часть ее обычной последовательности событий. Чем выше неожиданный паттерн встанет, тем больше областей кортекса будет вовлечено в объяснение неожиданной информации. Наконец, в то время, когда область где-то вверху иерархии считает, что сможет осознать неожиданное событие, она генерирует новое предсказание. Это новое предсказание распространяется вниз по иерархии , пока получается. В случае, если новое предсказание не верное, будет найдена неточность и опять она будет карабкаться вверх по иерархии , пока какая-либо область не сможет проинтерпретировать ее как часть ее активной сейчас последовательности. Так мы можем заметить, как замечаемые паттерны идут вверх по иерархии, а предсказания – вниз по иерархии. В совершенстве, если бы мир был извествен и предсказуем, большая часть потоков вверх-вниз происходили бы мгновенно и появлялись бы в нижележащих областях кортекса. Мозг скоро пробует найти, какая часть его модели мира соответствует неожиданной информации. Лишь тогда он осознает эти сведенья и будет знать, чего ожидать дальше.
В случае, если я иду простым методом по помещению в моем доме, очень мало неточностей будет распространяться вверх по кортикальной иерархии. Глубоко заученные последовательности моего дома смогут быть обработаны в низших областях визуальной, соматосенсорной и моторной иерархии. Я знаю помещение так отлично, что могу пройти по ней кроме того в темноте. Моя осведомленность об окружении действенно освобождает солидную часть моего кортекса для других задач, таких как размышление о мозге и написание книг. Но, если бы я попал в незнакомую помещение, в особенности в такую, которая отличается от любой из помещений, каковые я видел ранее, мне необходимо было бы не только наблюдать и видеть, куда я иду, но неожиданные паттерны всегда поднимались бы на самый верх кортикальной иерархии. Чем больше мой сенсорный опыт не соответствует заученным последовательностям, тем больше неточностей появлялось бы. В таковой нестандартной ситуации я не имел возможность больше думать о мозге, в силу того, что большинство моего кортекса уделяла бы внимание проблемам навигации по помещению. Это распространенная обстановка для людей, каковые выходят из самолета в незнакомой стране. В то время как дороги смогут казаться похожими на те, к каким вы привыкли, автомобили смогут проноситься не по той стороне улицы, деньги будут необычными, язык непонятным, и поиск туалета может занять всю вашу кортикальную мощь. Не пробуйте произносить долгие речи, в то время, когда идете по чужой стране.
Чувство неожиданного понимания, момент «Ага!» возможно растолкован в данной модели. Вообразите, что вы смотрите на неоднозначную картину. Заполненная чернильными кляксами и разбросанными линиями, она не похожа ни на что. Она не имеет смысла. В то время, когда кортекс не имеет возможности отыскать какие-либо воспоминания, соответствующие поступающей информации, появляется замешательство. Ваши глаза сканируют все подробности картины. Новая информация абсолютно поступает на вершину вашей кортикальной иерархии. Высокоуровневый кортекс пробует множество разных догадок, но, в то время, когда эти предсказания идут вниз по иерархии, любая из них конфликтует с поступающей информацией и кортекс должен пробовать опять. В ходе этого замешательства ваш мозг абсолютно занят попытками осознать картину. В итоге, вы делаете высокоуровневое предсказание, которое оказывается верным. В то время, когда это происходит, предсказание начинается на вершине кортикальной иерархии и удачно распространяется все ниже и ниже. Менее чем за секунду, любая область приобретает последовательность, которая удовлетворяет входным данным. Больше ни одна неточность не поднимается наверх. Вы осознаёте картину, вы видите далматинца среди точек и каракуль (смотрите рисунок 12).
Рисунок 12. Вы видите далматинца?