Почему мозг имеет развитую поверхность?

[realeugene]

sergey zhukov в сообщении #1682400 писал(а):

Совсем не очевидно, что размещение по поверхности лучше, чем размещение в объеме.

В каком смысле "лучше"? В спинном мозгу ядра нейронов в центре ствола, но у него и функции немного другие.

[epros]

sergey zhukov, да, не очевидно. Потому что непонятны принципы оптимизации. В частности, априорно непонятно, какие связи с какими (сколькими) нейронами нужны. Ясно же, что это не будут связи каждого с каждым. Если двумерная компоновка позволяет большинство связей сделать короткими, но при этом оставляет возможность и для дальних связей (которые пойдут через объём), значит в ней есть какой-то смысл.

[sergey zhukov]

realeugene
Ну вот мы же не стараемся оправдать поворот зрительной сетчатки в глазу задом-наперед? Хотя и тут можно придумать какие-то оправдания, но вроде все согласны, что это с любой точки зрения не может считаться оптимальным решением. С мозгом мне кажется все обстоит так же.

Я хотел сказать, что увеличение поверхности легких - это легко понять. Это поверхность переноса. А вот увеличение поверхности мозга - это какой-то побочный эффект какого-то другого процесса. Собственно, сама свободная поверхность не нужна, никакой перенос через нее не происходит (мне так кажется). Если бы каждой серой клетке требовалось для чего-то быть ближе к спинномозговой жидкости - тогда понятно. Может, конечно, так и есть, не знаю.

[realeugene]

sergey zhukov в сообщении #1682409 писал(а):

но вроде все согласны, что это с любой точки зрения не может считаться оптимальным решением.

Вы не знаете альтернатив лучше.
И выгоды такого расположения тоже есть: нейроны ближе к сосудистой оболочке, которая их питает. А иначе питание должно было бы через слой нервов как-то проходить.

-- 16.04.2025, 11:49 --

sergey zhukov в сообщении #1682409 писал(а):

А вот увеличение поверхности мозга - это какой-то побочный эффект какого-то другого процесса.

В который раз намекаю: кора двумерна, и это принципиально. В третьем измерении базовые функции слоёв клеток жёстко фиксированы. А вот по поверхности коры разные участки архитектурно подобны, хоть и отвечают за разные части высших функций мозга.

Может ли кожа расти в объёме? Может, но это патология. Функция у кожи другая. Так и у коры.

[epros]

sergey zhukov в сообщении #1682409 писал(а):

Ну вот мы же не стараемся оправдать поворот зрительной сетчатки в глазу задом-наперед? Хотя и тут можно придумать какие-то оправдания, но вроде все согласны, что это с любой точки зрения не может считаться оптимальным решением.

Вы о чём? Что изображение на сетчатку проецируется вверх ногами? А какая разница? Хоть боком, к обработке сигналов это не имеет никакого отношения и с оптимизацией никак не связано.

sergey zhukov в сообщении #1682409 писал(а):

Я хотел сказать, что увеличение поверхности легких - это легко понять. Это поверхность переноса. А вот увеличение поверхности мозга - это какой-то побочный эффект какого-то другого процесса.

Это очевидный эффект того, что большое количество тел нейронов нужно разместить где-то ближе к поверхности. А почему это нужно, это уже другой вопрос. Вероятно, это имеет отношение к логике связей.

[sergey zhukov]

epros
Нет, я об известном факте: светочувствительные клетки сетчатки у человека отвернуты от источника света. Зрительные нервы подходят к ним со стороны падения света. Слепое пятно в глазу находится в том месте, где зрительные нервы должны "проткнуть" поверхность сетчатки, чтобы выйти наружу из глаза. Все выглядит так, как будто сетчатка вывернута наизнанку.

[Osmiy]

По сабжу.
Просто в ходе эволюции не смогли произойти нужные мутации для роста новой коры в толщину. Вперёд вырвались мутанты с мутациями, обеспечивающими рост поверхности. Говоря математическим языком эволюция мозга попала в локальный минимум и застряла там (ползая по дну каньона ).
ИМХО.

[sergey zhukov]

Да, если сравнить процесс эволюции с алгоритмами оптимизации, то это даже не жадный алгоритм, который на каждом шаге выбирает локально наилучший ход, а случайный поиск, который на каждом шаге выбирает лучший шаг из случайного множества вариантов (которое, разумеется, не полно). Скажем, если в данной точке был возможен некоторый отличный шаг, но он не попал в случайное множество и не был представлен "на суд" отбора, то он и не будет выбран, вместо него будет выбрано что-то не столь хорошее ( в результате чего отличный шаг становится в дальнейшем уже не актуальным, переходит в разряд "упущенных возможностей"). Поскольку мутации возникают случайно и независимо от своей "полезности", то можно даже ожидать, что "удовлетворительные" мутации всегда обгонят "наилучшие" в своем появлении и что эволюционный процесс идет в среднем по "удовлетворительному" пути.

Если предельно упростить, то получится, что в некоторой фазовой точке эволюционирующей системы выбираются два (из огромного числа возможных) случайных варианта ее дальнейшего движения, и выбор делается только из этих двух шагов (а не из всех возможных шагов вообще).

Даже жадный алгоритм далек от совершенства. А такой случайный алгоритм и тем более.

[gevaraweb]

Меня в школе интересовал всегда вопрос: почему рисунок головного мозга так похож на грецкий орех?
С чем это связано?

[sergey zhukov]

gevaraweb
Да просто случайность, наверное.