Jak složitý je mozek? Stavebnice pro fajnšmekry překvapuje vědce i dnes

  9:30aktualizováno  17:10
Pochopit fungování mozku je nesmírně složité i proto, že si jej nemůžeme snadno rozdělit na izolované funkční celky. O tom, že celek je více než jen suma jeho částí, v přednášce hovoří Michal Hadrava.

Již Aristotelés ve své Metafyzice psal o tom, že celek je více než suma částí. O kolik více? Rozdíl mezi celkem a sumou částí se může případ od případu lišit. Například když si dítě hraje s legem, po nějaké době už si umí představit, co vznikne, poskládá-li vybrané kostičky určitým způsobem. Celek v tomto případě není o mnoho více než suma částí, zvláště porovnáme-li lego s jinou stavebnicí: mozkem.

Ing. Michal Hadrava

Jeho domovem na Ústavu informatiky AV ČR je Oddělení nelineární dynamiky a složitých systémů. Jak už název oddělení napovídá, předmětem jeho zkoumání je dynamika tzv. “složitých systémů”, tedy systémů, které charakterizuje schopnost přecházet mezi různými (často diametrálně odlišnými) vzorci uspořádání. Příkladem takového systému je mozek, jehož dynamika, jak se nám jeví například na EEG, vykazuje přechody mezi celou plejádou různých oscilatorních režimů.

V rámci oddělení se podílí na výzkumu vztahu mezi fyzickým propojením jednotlivých částí mozku a synchronizací jejich aktivace zobrazované pomocí fMRI.

Základní (ne však jedinou) stavební jednotkou mozku je neuron. Stejně tak jsou modely jednotlivých neuronů nejmenšími díly stavebnice, ze kterých neurovědci skládají modely mozku. To, že řady neurovědců se neustále rozšiřují o zvídavé duše z tak rozmanitých oborů jako fyzika a strojové učení, naznačuje, že to není jen tak ledajaká stavebnice. Skutečně, neurony dohromady tvoří skládanku, která je nekonečným zdrojem překvapení: jejich pospojováním často vznikne systém, jehož dynamika má pramálo společného s dynamikou jednotlivých neuronů. Jinými slovy, rozdíl mezi celkem a sumou částí je v tomto případě ohromný a mluvíme o tzv. komplexním systému.

Komplexitu naší „stavebnice pro fajnšmekry“ lze ilustrovat příkladem z hudby: jednoduchým propojením pouhých dvou skupin neuronů získáme model, který predikuje emoce vyvolávané jednotlivými tóny. V průběhu přednášky si tento model postupně poskládáme z modelů jednotlivých neuronů a sami na sobě si vyzkoušíme, jak dobře funguje.

Záznamy přednášek předchozích ročníků

Přímé přenosy popularizačních přednášek z Ústavu Informatiky AVČR přenášíme na Technet.cz pravidelně již několik let. Na záznamy přednášek z předchozích ročníků se můžete podívat - kliknutím na odkaz se dostanete na rozcestník.

Autoři:
 

Nejčtenější

Unikla hesla rekordních 773 milionů uživatelů. Najdete tam to svoje?

Není heslo jako heslo. Či spíše heslo jako heslo vlastně ani není heslo.

Více než miliarda unikátních kombinací e-mailu a hesla unikla na web v zatím rekordní databázi přístupových údajů....

Nájemný vrah doplatil na svůj koníček, udaly jej chytré sportovní hodinky

Mark Fellows na snímku z desetikilometrového závodu v Manchesteru v roce 2015

Britský běžec a cyklista Mark Fellows byl odsouzen k doživotnímu trestu za dvojnásobnou vraždu. K jeho odhalení a...

Čeští vývojáři vylepšili vláček pro koleje z IKEA. Uhání až 90 cm/s

Intelino tým

Vypadá jako obyčejný vláček, ale můžete ho ovládat přes aplikaci v mobilu nebo jen pokládáním barevných terčíků na...

SpaceX začíná zkoušky „superrakety“. Bude se lesknout jako zrcadlo

Stavba pokusné rakety konceptu Starship na raketodromu SpaceX v jižním Texasu.

Fanouškům kosmonautiky přichystal šéf společnosti SpaceX Elon Musk na přelomu roku nečekaný dárek: nové plány na stavbu...

Tito lidé neexistují. Počítač si je vymyslel, napodobí rasu i vlasy

Fotografie neexistujících celebrit generované neuronovou sítí Nvidia na základě...

Podívejte se na fotky lidí, které jste nikdy nepotkali a nepotkáte. Počítač si je totiž vymyslel. Generativní...

Další z rubriky

Nové poznatky o událostech po pádu planetky, která vyhubila dinosaury

První prokazatelnou obětí následků dopadu planetky Chicxulub byly nebohé...

Lokalita zvaná „Tanis“ se nachází se na území Severní Dakoty ve Spojených státech amerických. Tato fosilní lokalita ze...

Největší známý slon byl těžký asi jako Tyrannosaurus rex

Porovnání velikosti dospělého člověka s velikostí průměrně velkého samce a...

Jak si vede největší živočich, který v současnosti chodí po zemi, ve srovnání s pravěkými obyvateli naší planety?

Ochutnali jsme hamburger z umělého masa. Ani masožrout se neušklíbne

… i po kousnutí.

Před stánkem „Impossible burger“ na lasvegaském výstavišti byla k vidění nevídaná věc. Vegetariáni i „masožrouti“ jedli...

Najdete na iDNES.cz