Cтраница 2
Итак, можем ли мы, в принципе, построить компьютер, используя соединенные между собой нейроны. Я собираюсь показать, что это возможно даже при самых примитивных представлениях о функциях нейрона. Посмотрим, как можно было бы, в принципе, построить логические элементы на основе соединенных между собой нейронов. Нам потребуется новый способ записи цифр, поскольку в отсутствие сигнала ничего не происходит. Как показано на рис. 9.13, для этого достаточно, чтобы с выходным нейроном образовывали входные синапсы два нервных окончания. [16]
Сеть состоит из нескольких компараторов и дополнительных нейронов и синаптических связей. Веса других связей - единичные. Зачерненные нейроны имеют жесткие пороговые функции с нулевым смещением, активационные ( передаточные) функции белых нейронов - линейные с насыщением. [17]
В настоящее время термин моделирование употребляется, вероятно, гораздо чаще, чем в какую-либо иную эпоху развития естествознания. Характерно, что моделирование стало целью исследований, с одной стороны, биохимиков, сравнивающих химическую природу ферментов и менее сложных соединений, а с другой - физиков и инженеров, интересующихся проблемами кибернетики. При этом химик обращает внимание, главным образом, на молекулы, которые по его представлениям и скрывают в своих недрах ключи к тайнам поведения клеточного вещества, а инженер, собирая реле и другие детали, имитирующие функции нейронов, ограничивается данными о небольшом числе свойств материалов. Он, несомненно, прав, действительно, если материал отвечает известным требованиям, о нем можно и не размышлять. Но такое разделение точек зрения может быть только временным. В действительности ход биохимической эволюции привел к формированию систем, в которых материал наилучшим образом удовлетворяет требованиям дальнейшего развития. Это развитие уже не связано с существенной перестройкой молекул материала. Ход развития все более сложных форм жизни действительно стал напоминать комбинирование готовых реле в руках конструктора. [18]
В частности, мембранную природу имеют такие явления как распространение нервных импульсов, их электрическая или химическая передача от клетки х клетке, активный транспорт ионов, клеточное узнавание и развитие синапса, взаимодействие с нейромодуляторами, нейрофармакологическими веществами и нейротоксинами. Такой, несколько односторонний взгляд уточняется в настоящей главе рассмотрением цитоплазмы нейронов. Хотя в основном она сходна с цитоплазмой других клеток - в ней обнаружены те же органеллы ( а также си-наптические везикулы) и ферменты ( и, кроме того, участвующие в метаболизме медиаторы), однако нейрональная цитоплазма адаптирована специфическим образом именно к функциям нейронов. [19]
В этой связи заслуживает особого внимания тот факт, что при БА резко уменьшается активность ацетилхолинтрансферазы не только в коре большого мозга, но и в гиппокампе. Davies показал, что старческое слабоумие типа БА сопровождается изменениями уровня ферментов, участвующих в функции нейротрансмиттеров. БА имеет место селективная дегенерация тех базальных холинергических нейронов переднего мозга, которые иннервируют кору большого мозга и гиппо-камп. В частности, в базальиом ядре Мейнерта при БА число нейронов уменьшается на 80 % ( по сравнению с мозгом контрольных лиц того же возраста), причем часть сохранившихся нейронов содержит нейрофибриллярные узелки. Эти находки имеют принципиальное значение для понимания природы нейропсихической неполноценности при БА. Наблюдающиеся при БА симптомы, вероятно, не только связаны с простым выпадением функции нейронов коры в результате их прогрессирующей дегенерации, но по крайней мере частично могут быть объяснены ослаблением межнейрональных тонизирующих влияний холинергической иннервации самого головного мозга. [20]