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虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)生器
你知道什么是虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)生器嗎?下面小編就跟你聊聊關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)生器的那些事吧!
兩位備受尊敬的神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家，J.艾倫.霍布森和卡爾.弗里斯頓最近發(fā)表了一個(gè)關(guān)于夢(mèng)的最新理論。
這個(gè)理論形成了這樣一種概念：做夢(mèng)的大腦就像一個(gè)模仿機(jī)器或者是一部虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)生器，它力圖尋找最佳的模型并且預(yù)測(cè)大腦在清醒狀態(tài)下的環(huán)境，這需要通過快速眼動(dòng)睡眠(睡眠的某個(gè)階段。一種特別的腦電波。夢(mèng)發(fā)生在這個(gè)階段)來做到這點(diǎn)。這一理論的基本觀點(diǎn)是，大腦的形成是由遺傳基因決定的，它有一個(gè)神經(jīng)元系統(tǒng)可以在快速眼動(dòng)睡眠時(shí)期生成清醒世界的虛擬現(xiàn)實(shí)，因?yàn)榭焖傺蹌?dòng)睡眠過程是完善這個(gè)模型必不可少的。
將大腦視為一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)機(jī)或者一個(gè)錯(cuò)誤預(yù)警裝置或者一個(gè)“亥姆赫茲機(jī)器”(這些差不多是相同的東西)普遍貫穿于認(rèn)知和神經(jīng)科學(xué)，并且沿著這些線索去考慮做夢(mèng)就能夠講得通了。
夢(mèng)終究是一個(gè)充滿各種經(jīng)歷的現(xiàn)實(shí)世界，它不需要當(dāng)前的外部感覺輸入就能在內(nèi)部產(chǎn)生(在快速眼動(dòng)睡眠時(shí)期外部感覺輸入時(shí)受阻)。
霍布森和弗里斯頓表示：在清醒狀態(tài)下抽取用于建立關(guān)于這個(gè)世界的復(fù)雜的模型的感覺數(shù)據(jù)，可以指導(dǎo)行為并且減少預(yù)期的錯(cuò)誤和驚奇。在睡眠時(shí)期這個(gè)模型不接收外在的信息，而是在內(nèi)部通過優(yōu)化程序來減少冗余部分、降低復(fù)雜性，從而在夢(mèng)境中改進(jìn)這個(gè)模型對(duì)真實(shí)環(huán)境的適應(yīng)。
在清醒的生活中這種模型參數(shù)(富有經(jīng)驗(yàn)的主觀認(rèn)知)方面的改變是由于要解釋不可預(yù)測(cè)的視覺輸入。然而，在做夢(mèng)的過程中并沒有視覺或其他感覺信息的輸入，所以對(duì)夢(mèng)的認(rèn)知是由要解釋不可預(yù)測(cè)的眼球運(yùn)動(dòng)輸入所驅(qū)動(dòng)的。因此，夢(mèng)的內(nèi)容是大腦為由眼球運(yùn)動(dòng)輸入以及對(duì)突觸連接的修剪所造成的虛構(gòu)的視覺搜索進(jìn)行的看似合理的解釋(大概是通過快速眼動(dòng)和腦電波)，這是復(fù)雜的減少優(yōu)化過程的一部分。
為什么需要通過離線(用離開網(wǎng)絡(luò)來比喻大腦在做夢(mèng)時(shí)不接受外部信息)來優(yōu)化這個(gè)模擬機(jī)器?
在我看來作者沒有適當(dāng)?shù)幕卮疬@個(gè)問題。優(yōu)化程序給我們一個(gè)能更好地指導(dǎo)行為的更完善的模型。這非常好，但是并沒有解釋為什么優(yōu)化要發(fā)生在離線模式。畢竟，在清醒的時(shí)候?qū)δＰ瓦M(jìn)行優(yōu)化可以為清醒的大腦帶來更有效的傳感反饋。
作者認(rèn)為使用離線選項(xiàng)對(duì)于顯示快速眼動(dòng)睡眠對(duì)于哺乳動(dòng)物的(鳥類的)復(fù)雜的大腦是非常重要的。但是快速眼動(dòng)睡眠與大腦的大小或復(fù)雜程度沒有關(guān)系。有許多動(dòng)物(比如有袋目的哺乳動(dòng)物：如袋鼠)有很多的快速眼動(dòng)睡眠但是并沒有十分復(fù)雜的大腦。
作者還認(rèn)為他們的理論闡明了喪失調(diào)節(jié)體溫的條件反射是快速眼動(dòng)所具有的特性。在快速眼動(dòng)時(shí)期對(duì)體溫情況的恢復(fù)一直是與許多快速眼動(dòng)有關(guān)的生物學(xué)謎題之一。
為什么大自然母親使動(dòng)物在睡眠中處于一種喪失體溫調(diào)節(jié)功能的危險(xiǎn)狀態(tài)?
作者提出的理由是在其他的許多功能當(dāng)中，模仿機(jī)器會(huì)產(chǎn)生對(duì)熱量需要和有機(jī)體狀態(tài)的預(yù)測(cè)。但是如果模仿機(jī)器處于離線狀態(tài)，“大腦將不受溫度波動(dòng)的影響并且不會(huì)抑制對(duì)熱量的預(yù)測(cè)誤差，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致體溫恒定的暫停”。但是這就相當(dāng)于說熱量管理過程不能進(jìn)行，因?yàn)闊崃抗芾淼臈l件反射被作為快速眼動(dòng)的一部分被抑制了。然而我們想知道的是這些條件反射起初為什么被抑制。
也許作者想要證明感覺的反射和輸入通常作為快速眼動(dòng)的一部分被抑制，是因?yàn)槌撬械母杏X輸入通過了過濾裝置否則優(yōu)化程序無法工作。作者認(rèn)為優(yōu)化過程可以經(jīng)過過濾裝置后進(jìn)行，但是他們不認(rèn)為必須要經(jīng)過過濾裝置才能繼續(xù)，也就是說過濾裝置是可以有的。
優(yōu)化過程可以發(fā)生在清醒的時(shí)候這一事實(shí)反駁了必須要有過濾裝置這一想法。因此離線優(yōu)化過程的好處超過了它的風(fēng)險(xiǎn)，包括增加在捕獵中受傷、失去體溫調(diào)控等等。
為了支持離線優(yōu)化是有必要的這一觀點(diǎn)，作者證明沒有周期性的離線修復(fù)，這一模型將會(huì)變得過度復(fù)雜和不正常，因此返回到弗朗西斯.克里克的舊觀點(diǎn)，快速眼動(dòng)睡眠時(shí)期的夢(mèng)代表了對(duì)認(rèn)知系統(tǒng)中多余的連接和過度的復(fù)雜性的清除或修剪。“簡而言之，讓大腦處于離線狀態(tài)來修剪我們?cè)谇逍褧r(shí)建立的復(fù)雜的連接，也許是我們?yōu)橛幸粋�(gè)能從感覺采樣中提煉出復(fù)雜而微妙的聯(lián)系的精確的認(rèn)知系統(tǒng)而必須付出的代價(jià)”。
但是話又說回來了，有許多動(dòng)物并沒有復(fù)雜的認(rèn)知系統(tǒng)，盡管如此卻又豐富的快速眼動(dòng)睡眠，反之亦然，有許多擁有復(fù)雜大腦的物種沒有或者僅有一點(diǎn)快速眼動(dòng)睡眠(例如一些海洋哺乳動(dòng)物)。
將大腦看做虛擬現(xiàn)實(shí)或者現(xiàn)實(shí)世界的模型，能夠幫助我們理解夢(mèng)的內(nèi)容嗎?
對(duì)這個(gè)問題的回答作者認(rèn)為要非常小心：“在現(xiàn)實(shí)世界中找到秩序與在虛擬世界中找到秩序完全不同。”
虛擬世界在經(jīng)歷模擬擬合或是優(yōu)化的過程對(duì)我來說就像是產(chǎn)生各種各樣的不可預(yù)測(cè)的內(nèi)容。這就是為什么我認(rèn)為霍布森-弗里斯頓的理論需要大量的修訂才能適合夢(mèng)的內(nèi)容。
夢(mèng)并不都是不可預(yù)測(cè)的。對(duì)數(shù)以千計(jì)的夢(mèng)的內(nèi)容的研究已經(jīng)對(duì)夢(mèng)的內(nèi)容建立了清晰的規(guī)律。這些規(guī)律與夢(mèng)作為虛擬現(xiàn)實(shí)機(jī)的理論是明顯一致的，但是這個(gè)理論如果想要與獲得的數(shù)據(jù)非常吻合就要認(rèn)真對(duì)待有關(guān)夢(mèng)的內(nèi)容的規(guī)律。為了獲得符合的數(shù)據(jù)，作者表明不止一種建模過程要在優(yōu)化的程序中起作用。必須在預(yù)演現(xiàn)實(shí)世界中已經(jīng)學(xué)到的東西和探索新的猜想，以及能夠經(jīng)歷的可能的事物之間尋找最佳的平衡。這個(gè)建議對(duì)我來說是講得通的。
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