Карл Фристон — нейробиолог и создатель теории свободной энергии, которая, по мнению экспертов, может произвести революцию в исследованиях мозга. Прежде чем разработать эту теоретическую концепцию, Фристон прославился тем, что разработал мощную технику анализа результатов изображений мозга и раскрыл различные аспекты корковой активности этого органа.
Фристон считается исследователем мозга самый актуальный за последние 25 лет. В марте 2010 года он удивил презентацией теории свободной энергии на Неделе осведомленности о мозге, мероприятии, организованном Европейским парламентом.
«Нейроны — это клетки тонкой и элегантной формы, таинственные бабочки души, чье взмахи крыльев, кто знает, прольет ли это однажды свет на тайну умственной жизни».
-Сантьяго Рамон-и-Кахаль-
Считается, что теория свободной энергии позволит создать великую единую теорию мозга, выраженную в математическом законе. Надо сказать, что в настоящее время был достигнут значительный прогресс в картировании мозга, но пока не ясно, как происходит интеграция частей мозга. Судя по всему, теория Фристона движется в этом направлении.
Байесовские выводы
Байесовская статистическая теория модель, основанная на вероятности. Это постулировал английский священник Томас Байес в 18 веке. Однако это сложный предмет, который мы не будем вдаваться в подробности. Однако байесовские принципы являются фундаментальной частью теории свободной энергии, и поэтому мы дадим некоторые подсказки по этому поводу.
Есть эксперимент дидактическая иллюстрация байесовской теории. В комнате есть несколько урн, из которых три четверти красные, а четверть — синие. Красные урны содержат 80% красных и 20% синих жетонов. В синих урнах 80% синих и 20% красных жетонов.
Те, кто участвует в этом эксперименте, скрыты от видимости урны, и их просят вынуть из нее жетоны. Человек должен сделать вывод о цвете урны, из которой он берет фишки. В общих чертах, из этого эксперимента следует, что люди делают вывод априори, например: «более вероятно, что я получу красную урну для голосования, так как красных урн больше».
Затем этот априорный вывод проверяется, когда человек достает фишки. Таким образом, если вы возьмете больше синих фишек, чем красных, ваш вывод, вероятно, изменится: «Поскольку я рисую больше синих фишек, урна, скорее всего, будет синей». Это называется функцией правдоподобия.. Теория свободной энергии Фристона гласит, что мозг работает именно так.
Теория свободной энергии
Профессор Карл Фристон из Центра нейровизуализации Wellcome Trust предложил свою теорию свободной энергии в 2010 году. Он призван объяснить, как работает мозг, и основан на двух основных принципах. Первая гласит, что мозг постоянно делает предсказания о мире, так как он никогда не перестает это делать.
Второй принцип гласит, что мозг применяет байесовские выводы, чтобы сделать эти прогнозы постоянными. То есть он ожидает переживания (априорный вывод), а затем корректирует свои прогнозы, основываясь на том, что он наблюдает и проверяет на практике. По словам Фристона, цель всего этого одна: насколько это возможно, избежать каких-либо сюрпризов.
Дело не в том, что мозг не любит сюрпризов, но в той мере, в какой он их избегает, он экономит энергию. в его эксплуатации. Неожиданное заставляет вас работать усерднее и прикладывать больше усилий. Таким образом, «предсказание» того, что произойдет или что произойдет, позволяет вам воспользоваться тем, что вы узнали, и не тратить больше энергии, чем необходимо.
Эксперимент в этом отношении
Исследователи из отдела психологии Университета Глазго, Шотландия, и Института исследования мозга Макса Планка, Франкфурт, Германия, они провели эксперимент что, кажется, подтверждает теорию свободной энергии. Они исходили из идеи, что мозг эффективно «предсказывает» экономию энергии.
Чтобы представить все на простом примере, когда человек подходит к своему рабочему столу, он уже имеет его образ в своем сознании. Вам не нужно смотреть на каждый предмет, чтобы знать, что он там есть, но вы, почти не видя, протянете руку и возьмете ручку, которую всегда оставляете в одном из ящиков. Он активирует ваше внимание только в том случае, если есть что-то новое или не на своем месте.
Чтобы проверить эту идею, исследователи привлекли 12 добровольцев. Каждого из них попросили пристально смотреть на экран компьютера, на котором было изображение, под контролем сканера. Однако ниже и выше фиксированной точки появились и исчезли две движущиеся точки. Они также ввели еще одну точку, которая случайным образом бегала по экрану.
Таким образом, они подтвердили, что активность мозга меньше, когда есть предсказуемые элементы (неподвижное изображение и двоеточие сверху и снизу); пока он активирован, когда появляется непредсказуемый стимул (случайная точка). Это проверило бы основные положения многообещающей теории свободной энергии.
