Головна
Реферати » Реферати з біології » Математика в живих організмах

Математика в живих організмах

(Звичайно, ми даємо це завдання, так би мовити, в математичній формулюванні, яка, як завжди, спрощує ситуацію - як і ми її спрощуємо в нашій розповіді.)

Те, що по активності нейронів можна не тільки встановити, куди рухається лапа, але і передбачити, куди мавпа ще тільки збирається рухати її, т . тобто як би підглянути думка про рух, дозволило Георгопулос зробити ще одну, дуже красиву роботу.

Ще в 1971 році американські психологи Р. Шепард і Дж. Метцлер виявили явище, яке вони назвали "мисленням обертанням". В експериментах випробуваним показували дві фігури і запитували: це різні фігури або одна і та ж, але повернена на деякий кут? Час відповіді виявилося лінійною функцією величини кута повороту однієї фігури щодо іншої.

В іншому варіанті експерименту поперемінно показували букву R або її дзеркальне відображення - букву Я; треба швидко визначити, яка це буква. При цьому букву показували в різних положеннях. І тут час відповіді було пропорційно куту повороту букви щодо "нормального" стану.

Вчені припустили, що людина в такому експерименті подумки обертає образ сприйманої фігури (а по ряду психологічних експериментів, швидше, еталон фігури, зберігається в пам'яті) з постійною кутовий швидкістю і навіть визначили цю швидкість. Вийшло 450o / с. Однак такими експериментами неможливо довести гіпотезу "уявного обертання", так як залишається невідомим, що ж відбувається насправді в головах піддослідних.

Георгопулос, знайшовши можливість "підглядати" за роботою нейронів мозку мавпи, отримав в 1989 році дані, які роблять гіпотезу про уявному обертанні більш обгрунтованою.

Тепер мавпу навчили тягнути лапу чи не до тієї лампочці, яка горить, а до тієї, яка знаходиться під кутом 90 ° до неї. Експериментатори змогли дізнатися, що відбувається в мозку мавпи від моменту, коли запалилася лампа, до початку руху лапи. Виявилося, що після спалаху вектор спрямований прямо на лампочку, потім починає обертатися і, коли повернеться на 90 °, починається рух лапи. Швидкість обертання вектора виявилася рівною приблизно 730 ° / с, тобто була того ж порядку, що і в психологічних дослідах з людиною.

Таким чином, як показують ці експерименти, мозок може виробляти і геометричні перетворення (насправді, не тільки повороти, але, мабуть, і багато інших, наприклад перетворення подібності).

Зробимо ще один натяк на математичні здібності мозку. Зараз бурхливо розвивається паралельне програмування. Але коли людина бере предмет, він одночасно керує роботою і плеча, і ліктя, і пальців, здійснюючи справжнісіньке паралельне програмування.

Висновок

Отже, в живих організмах йдуть процеси переробки, передачі інформації і використання її з метою управління. Еволюція поступово знаходить вдалі форми обробки інформації, і ці форми мають чимале схожість з математичними операціями. Такі хитрощі еволюції ми й назвали "математикою в живих організмах".

Це дійсно ЕОМ, так як дії цих пристроїв засновані на електричних явищах в організмі.

Як виникають ці зрушення потенціалу, ви можете прочитати в книзі "Електрика в живих організмах" ("Бібліотечка" Квант "випуск 69).

До речі, у мечехвоста немає зіниці, і, значить, немає діафрагми. Втім, навіть врахування ефекту діафрагми не рятує положення, змінюючи освітленість всього на 1-2 порядки.

З'ясувалося, що за відновлення становища центру ваги у кішки передні лапи використовуються як пасивні підпірки. Активно працюють саме задні лапи.

Пропорційність частоти роботи нервових клітин косинусу того чи іншого кута була відома і до роботи Георгопулос. Наприклад, ще в 1981 році в стовбурі мозку були виявлені нейрони, пов'язані зі "стрибками" очей: їх активність змінювалася залежно від напрямку стрибка очі за законом косинуса.

Сторінки: 1 2 3
 
Подібні реферати:
Добові ритми
У живих організмах встановлені внутрішній годинник.
Психофізіологія просторового зорового уваги у людини
Які нейрофізіологічні механізми забезпечують досконалість нашого зору крім самих фоторецепторів? Щоб розібратися в цьому, звернемося до еволюції органів зору в ряду хребетних тварин.
Контрольна робота з фізіології
Питання 2: Класифікація нейронів по функціях. Відповідь: Аферентні (сенсорні) - передають імпульси в центральну нервову систему. Еферентні (моторні) - від центру. Вставні (проміжні) - зраджують імп
Поширення нервових імпульсів
Нервові імпульси поширюються при переміщенні іонів через мембрану нервової клітини і передаються з однієї нервової клітини до іншої за допомогою нейромедіаторів.
Білки
Білки - це ланцюжки амінокислот, що виконують безліч функцій, найважливіша з яких - ферментативна, тобто регуляція хімічних реакцій в живих організмах.
Слабкість задніх лап у собаки. Чому? Що робити?
У цій статті ми постараємося дати загальну інформацію по можливих причин слабкості задніх кінцівок у собак, а також коротко позначимо загальні принципи діагностики лікування відповідних захворювань.
Біологічна пам'ять
З генетичною пам'яттю тісно пов'язана імунологічна. В еволюції вона виникає пізніше генетичної і виявляється в здатності імунної системи посилювати захисну реакцію організму на повторне насичення
Вовчі сліди
У роботі розповідається, як у природі не сплутати сліди вовка і собаки.
Про телепатії і псіхокінезе у тварин
Класичні досліди В.Л.Дурова і В.М.Бехтерева по телепатії з собаками. Досліди М.Едемс і Р.Пеоша по псіхокінезу у тварин.
Нервова система
Діяльність нервової системи лежить в основі почуттів, навчання, пам'яті, мови і мислення - психічний процесів, за допомогою яких людина не тільки пізнає навколишнє середовище, але і може активно її змінити.
Еволюція центральної нервової системи
Нервова система вищих тварин і людини являє собою результат тривалого розвитку в процесі пристосувальної еволюції живих істот. Розвиток центральної нервової системи відбувалося, перш за все,
Австралопитеки
Австралопитеки "Австралопітек" треба розуміти не як "австралійська", а як "південна мавпа" (комбінація від лат . Australis - південний, і греч.Pithekos - мавпа).
Походження тварин від людини
З розвитком науки натуралісти переконувалися у подібності будови тіла і окремих органів людини і тварин. Навіть К. Лінней, що вірив в божественне походження людини, змушений був визнати: "Про наскільки
Діяльність мозку
Яким чином дані про те, що відбувається в клітинах морського молюска , або про синтез білків у мозку можуть про-лити світло на природу навчання іпамяті у людини? Основні біохімічні механізми передачі нервн
Опції глії
нейроглії вивчають і досліджують і зараз , експериментально знаходячи її нові властивості. У цій роботі дано опис дослідження про передачу метаболічних сигналів в системі нейрон-нейроглії і освітлення питання про в
Фізіологія людської пам'яті
Якщо перед вами постане важке запитання, і ви не зможете відразу ж витягти з пам'яті потрібну інформацію, просто ігноруйте його, продовжуючи розмову на ту ж тему. Таким чином, ви зумієте впоратися з хвилюванням
Вивчення здатності тварин до узагальнення та абстрагування
Методичні основи експериментів з вивчення операцій узагальнення і абстрагування. Оцінка рівня узагальнення і абстрагування в тестах на перенесення. Оцінка рівня абстрагування в дослідах з розрізненням множин. Ознаки, доступні узагальнення тварин.
Вивчення здатності тварин до узагальнення і абстрагування
Методичні основи експериментів з вивчення операцій узагальнення і абстрагування. Оцінка рівня узагальнення і абстрагування в тестах на перенесення. Оцінка рівня абстрагування в дослідах з розрізненням множин. Ознаки, доступні узагальнення тварин.
Будова нервової системи людини
Аферентні нейрони, розташовані в ЦНС посилають імпульси до скелетних м'язів, забезпечуючи регуляцію руху. Мотонейрони, безпосередньо пов'язані з м'язами, розташовані в передніх рогах спинного мозку і дв
Терміни
Адреналін - це гармонія виділяється мозковим шаром надниркових залоз, його дія в деяких відносинах аналогічно впливу симпатичних нервів. Аксон - це відросток нейрона проводить імпульси зазвичай на значи