2023.09.28

TEDx要約:ニューラルコンピューテーション

marugotoyoten

マーカス・マイスターが「ニューラルコンピューテーション」について語りました。この動画の要点と要約をまとめました

スピーカー

マーカス・マイスター

３つの要点

要点１
脳は私たちの周りの世界を理解し、意味を作り出すという驚異的な能力を持っています。
要点２
網膜は外界から膨大な情報を取り込み、最も重要な部分のみを保持します。
要点３
網膜は映画や変化するシーンで次に起こることを予測することができます。

要約

脳の驚くべき抽象化と計算能力
デイビッド・アンダーソンの研究室から聞こえてくる音に驚かされました。視覚と聴覚のニューロンが異なる刺激に反応していました。脳は私たちの周りの世界を理解し、意味を作り出すという驚異的な能力を持っています。それはさまざまな出来事をアクションポテンシャルの共通言語に変換することによって行われます。これにより、脳はつながりを作り出し、生き残ることができます。電子回路と同様に、脳の計算は神経細胞の回路によって行われ、計算のルールはシナプスに埋め込まれています。科学者たちは、これらの回路を詳細に理解するために一生懸命取り組んでいます。

網膜の計算の理解
あなたは、目の奥にある脳の一部である網膜が視覚情報の処理に責任を持っていることを知っていましたか？それは本当です！網膜は外界から膨大な情報を取り込み、管理可能なサイズに圧縮します。これを実現するために、網膜は生の画像の95％を捨て去り、最も重要な部分のみを保持します。網膜は他の情報から推測できる情報を予測することができるほど賢いので、脳には新しい予測できない部分のみを送ります。このプロセスは予測コーディングと呼ばれ、脳が視覚情報を効率的に処理するのに役立ちます。

空間と時間の予測コーディング
網膜の予測コーディングは、空間的な予測に限られるものではなく、時間的な予測にも広がっていることを知っていましたか？それは本当です！網膜は映画や変化するシーンで次に起こることを予測することができます。これは予測値を実際の値から引くことによって行われます。このプロセスは、視覚情報の知覚方法に影響を与えます。静止したシーンの一部が消え、変化している部分のみが強調されます。視覚情報を脳に伝える網膜節細胞は、現在と過去の強度の違いを測定します。これにより、彼らは一定の刺激ではなく変化をエンコードします。

網膜節細胞と計算の複雑さ
網膜節細胞が視覚情報をエンコードして脳に伝えるという重要な役割を果たしていることを知っていましたか？約20種類の節細胞があり、それぞれが視覚イメージの異なる特徴を脳に送ります。これらの細胞は、アマクリン細胞と呼ばれる抑制性の中間ニューロンも含む網膜の複雑な回路の一部です。網膜は視覚情報を処理するためにさまざまな計算を行い、これらの回路を理解することは脳の視覚処理システム全体を解明するための第一歩です。これらの計算のルールはシナプスの強度に格納されており、進化と最近の経験の両方に影響を受けることができます。

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