美文网首页
02-01-003 YJango演化与自然相关

02-01-003 YJango演化与自然相关

作者: CWYAC | 来源:发表于2019-08-24 22:32 被阅读0次

【侵删】

前言 死亡的错误常识

繁衍和死亡不是生命中必不可少的部分,不惜一切代价的永远生存才是。想要生存就要预测信息,想要预测信息就需要学习模型,而个体的死亡正是种群学习模型的一种结果呈现。

遗忘不是缺陷,而是允许生命可以不再以个体的死亡为代价来学习模型的关键。因为在第二套学习系统中,遗忘代替了个体的死亡(自然选择),起到了筛选模型的作用。这也是为何遗忘又被称作神经细胞群的自然选择 - 神经达尔文主义1978年埃德尔曼。

1 远古的尝试

1.1 无聊的十亿年

由于生命只能在原有功能基础上涌现出复杂的功能(相变增强)。蛋白质间尝试,达成了一次涌现,真核细胞出现。细胞拥有了制造电脉冲的能力。例子:草履虫的应激反应。当演化出真核细胞后,生命的下一次涌现的一个发展方向,就是多细胞尝试。事实是,从真核细胞到神经网的形成,演化花费了十亿年之久。这证明了发生此次涌现的条件及其苛刻。因为这需要细胞间有稳定信息连接,而且还需要有统一的交流语言。

1.2 阿瓦隆大爆发

6.4亿年前埃迪卡拉纪的阿瓦隆大爆发。典型是狄更逊水母,细胞间构成像居民楼一样的结构,被动等待海水养分流过。细胞间线性聚集,独立生存,这决定了其外型。这类生物仅形成了细胞间稳定连接,但不是一种总体大于个体之和的涌现。

1.3 寒武纪大爆发

寒武纪时期,神经细胞与神经网出现。达成了一次涌现。人类社会在过去的250年中集中创造了人类史上97%的财富是否也是一种涌现呢。

2 神经元交流

2.1 术语

神经元组成:胞体,树突,轴突。轴丘(轴突与胞体连接处),突触(轴突与其他神经细胞连接处)。

神经元间组织:胶质细胞。起到的作用:支撑和隔离神经细胞并提供养分,解决了网络搭建问题。

施旺细胞:包裹在轴突上,形成髓鞘。髓鞘不是连续包裹轴突,其未包裹的部分称兰氏结。

突触间:突触囊泡(类比运输车);神经递质(送信员);受体蛋白/配体门控离子通道(收信员)

2.2 脉冲传递

神经细胞的电脉冲能力本质上在蛋白质间尝试阶段就以形成,但又经过演化。具体方式:

神经细胞激活前,处于膜电位-70mV(膜内减膜外为-70),初始阶段,称静息电位。使细胞达到初始状态的过程,称极化。实现方式:在蛋白质层面的钠钾离子泵消耗ATP(能量),来控制钠离子和钾离子的进出,让膜电位保持在-70mV。

神经细胞被激活后会发出电脉冲。神经细胞激活条件:轴丘的膜电位上升到-55mV。这是一个激活阈值,没有达到则不会发出电脉冲。

神经细胞被激活脉冲发送的过程,称去极化。实现方式:在蛋白质层面的电压门控钠离子通道在膜电位升到-55mV时开门使钠离子涌入,使膜电位急速上升到40mV。从而其他部分也接连达到激活阈值后去极化,从而形成电脉冲。这一效应称动作电位。但是动作电位不是连续在轴突上传导的,因为施旺细胞的包裹,它只会在兰氏结之间跳跃传导。而这加快了动作电位的传导速度,150m/s。

神经细胞脉冲发送后复位的过程,称再极化。实现方式:在蛋白质层面的电压门控钾离子通道在膜电位升到40mV时开门使钾离子涌出,使膜电位迅速下降到-70mV。

同时钠钾离子泵将膜电位调整至-70mV,返回初始状态。完成一次神经细胞的激活过程。

上述过程仅能实现神经细胞的电脉冲传递,并不能解释电脉冲交流。

2.3 脉冲频率

当动作电位传递到轴突末梢时,会让突触囊泡穿过细胞膜,释放神经递质。在接收信息的神经细胞膜上有很多不同的受体,在与特定神经递质结合时,会开门允许对应离子通过。这些离子有的会增高膜电位,有的会降低膜电位,影响膜电位累积到激活阈值的速度,从而调整了激活的频率。

激活阈值的达成与否,由所有与之相连的神经元所共同决定。

3 神经网功能

3.1 动物

众多细胞一起工作时,就可以传递信息,通过计算实现任意功能。神经网将感知到的光信号转化为电脉冲频率,整合计算后,经过另一组细胞群的传递,实时控制心跳血压肌肉等各功能。

3.2 食色性

动物的出现使生命拥有实时感知实时运动响应。这种能力使不同的个体可以充分洗牌后交配,不必担心近亲交配导致的备选个体的差异性不足,而被大批一次淘汰。

同时动物的出现伴随而来的是捕食者的出现。这极大增强了筛选压力。捕食者与被捕食者间特征的策略角逐,产生了两者间的相互筛选。使得筛选具有了正反馈机制。

3.3 始于寒武纪

由氧支撑的高额耗能(线粒体)。由神经系统所实现的感知运动。由性所增多的备选模型,由食所带来的筛选压力。由DNA序列所实现的稳定存储。

相关文章

  • 02-01-003 YJango演化与自然相关

    【侵删】 前言 死亡的错误常识 繁衍和死亡不是生命中必不可少的部分,不惜一切代价的永远生存才是。想要生存就要预测信...

  • 能源

    现代科技的发展已毫无疑问地阐明了人是自然演化发展的产物,人类不能脱离自然而生存。自人类从自然界演化出来以后,人与自...

  • 社会的自然演化史:共产党与工党,两种不同制度下的殊途同归

    历史,是自然的演化过程。地球的历史,是地球的自然演化过程。地球生物的历史,是地球生物的自然演化过程。人类的历史,是...

  • 《社会心理学》纲要之社会影响

    三,社会影响。 1,基因、文化与性别。 (1),自然天性——后天教养。 ①,自然选择。 进化心理学——演化心...

  • 改变为什么那么难

    客观事物有自己的自然规律,它的改变有自己的节奏、演化时长和演化的路径。 如果我们想干涉自然演化,结果只会适得其反,...

  • 空性和执着 实在是不负炎凉 静谧与浪漫 分开了传说 刮削深渊 演化自然

  • [软科学.生存篇] 演化验证

    [软科学.生存篇] 演化验证 生命演化,最大的特征,就是开放式,不设限,自然演化,这就是自然选择。 一切都是概率的...

  • 为知笔记外链分享

    Holder演化之路JNI开发小结JNI解决密钥硬编码问题 优化相关 lint代码review与优化WebView...

  • 宇宙是一个演化的整体

    宇宙的演化 宇宙是一个演化的整体。 对于空间和时间的认识,一直与对宇宙的认识密切相关。 现代宇宙论[https:/...

  • 随笔

    有时会想:意识是主观对客观世界的联结,来自于大自然、大自然演化出来的社会自然、社会自然演化出来的意识自然(离真正的...

网友评论

      本文标题:02-01-003 YJango演化与自然相关

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/qercectx.html