bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Πώς οι οργανισμοί φιλτράρουν τον θόρυβο για να κάνουν ακριβείς προβλέψεις

Οι ζωντανοί οργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, έχουν αξιοσημείωτες ικανότητες για να φιλτράρουν τον θόρυβο και να κάνουν ακριβείς προβλέψεις που βασίζονται σε αισθητηριακές πληροφορίες. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωση και την προσαρμογή σε ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο περιβάλλον. Διάφοροι μηχανισμοί και στρατηγικές συμβάλλουν σε αυτή την ικανότητα, συμπεριλαμβανομένων:

1. Αισθητηριακή προσαρμογή :Τα αισθητήρια συστήματα συχνά υποβάλλονται σε προσαρμογή, όπου η ευαισθησία των υποδοχέων ρυθμίζεται με την πάροδο του χρόνου σε σταθερά ερεθίσματα ή θόρυβο φόντου. Αυτό μειώνει την επίδραση των άσχετων αισθητηριακών πληροφοριών και ενισχύει την ανίχνευση σχετικών σημάτων.

2. Επιλεκτική προσοχή :Οι οργανισμοί έχουν μηχανισμούς προσοχής που τους επιτρέπουν να επικεντρωθούν σε συγκεκριμένες αισθητηριακές ενδείξεις ή χαρακτηριστικά, ενώ αγνοούν τις περισπασμούς ή τις άσχετες πληροφορίες. Αυτή η επιλεκτική επεξεργασία ενισχύει την ικανότητα εξαγωγής σημαντικών σημάτων από θορυβώδη περιβάλλοντα.

3. Bayesian συμπεράσματα :Οι εγκέφαλοι χρησιμοποιούν συχνά Bayesian συμπερασματικά, μια στατιστική προσέγγιση που συνδυάζει προηγούμενη γνώση με νέες αισθητηριακές πληροφορίες για την ενημέρωση των πεποιθήσεων και την πρόβλεψη. Αυτό επιτρέπει στους οργανισμούς να μάθουν και να προσαρμόσουν τα μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα ενώ ενσωματώνουν προηγούμενες εμπειρίες.

4. Προγνωστική κωδικοποίηση :Οι εγκέφαλοι δημιουργούν εσωτερικές προβλέψεις που βασίζονται σε προηγούμενες εμπειρίες, προσδοκίες και πληροφορίες συμφραζομένων. Όταν οι αισθητηριακές εισόδους ταιριάζουν με αυτές τις προβλέψεις, ο εγκέφαλος μπορεί να καταστείλει ή να εκπέμπει απροσδόκητα σήματα, μειώνοντας την επίδραση του θορύβου.

5. Νευρικό φιλτράρισμα :Ειδικά νευρικά κυκλώματα και μηχανισμοί στον εγκέφαλο μπορούν να λειτουργήσουν ως φίλτρα, μειώνοντας την επίδραση του θορύβου στην αισθητηριακή επεξεργασία. Αυτό το φιλτράρισμα μπορεί να συμβεί μέσω ανασταλτικών νευρώνων, νευρωνικών δικτύων ή εξειδικευμένων περιοχών του εγκεφάλου.

6. Μεταβάσεις φάσης που προκαλούνται από θόρυβο :Σε ορισμένα αισθητήρια συστήματα, ο τυχαίος θόρυβος μπορεί να προκαλέσει μεταβάσεις φάσης σε πρότυπα νευρικής δραστηριότητας, οδηγώντας σε ξαφνικές μετατοπίσεις στην αντίληψη ή τη λήψη αποφάσεων. Αυτές οι μεταβάσεις μπορούν να βοηθήσουν τον εγκέφαλο να διακρίνει σημαντικά σήματα από το θόρυβο.

7. Στοχαστικότητα και μεταβλητότητα :Ορισμένοι οργανισμοί εκμεταλλεύονται τον εγγενή θόρυβο ή τη μεταβλητότητα στη συμπεριφορά ή τη φυσιολογία τους για να διερευνήσουν και να δοκιμάσουν το περιβάλλον. Αυτή η στοχαστική προσέγγιση τους επιτρέπει να δημιουργούν πολλαπλές προβλέψεις και να μάθουν από τα αποτελέσματα.

8. Μάθηση και μνήμη :Οι προηγούμενες εμπειρίες και μάθηση μπορούν να ενισχύσουν σημαντικά το φιλτράρισμα θορύβου με την πάροδο του χρόνου. Οι εγκέφαλοι αποθηκεύουν πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά θορύβου, τα οποία βοηθούν στον διαχωρισμό σημαντικών σημάτων και τη μείωση της επίδρασης του θορύβου στις μελλοντικές συναντήσεις.

9. Επεξεργασία συμφραζομένων :Ο εγκέφαλος μπορεί να χρησιμοποιήσει πληροφορίες συμφραζομένων για να ερμηνεύσει τις αισθητηριακές εισόδους και να καταστείλει τον θόρυβο. Για παράδειγμα, ένα γνωστό πλαίσιο μπορεί να βοηθήσει στη διάκριση των σχετικών ήχων από το θόρυβο του φόντου.

10. Αισθητηριακή ενσωμάτωση :Συνδυάζοντας τις εισροές από πολλαπλές αισθητηριακές μεθόδους (π.χ. όραμα, ακοή, άγγιγμα) βελτιώνει την ακρίβεια στην αντίληψη και την πρόβλεψη των περιβαλλοντικών παραγόντων, μειώνοντας τις επιδράσεις του θορύβου σε ένα αισθητηριακό κανάλι.

Συνολικά, οι οργανισμοί χρησιμοποιούν διάφορους φυσιολογικούς, νευρικούς και συμπεριφορικούς μηχανισμούς για να φιλτράρουν τον θόρυβο από τις αισθητηριακές εισροές, επιτρέποντάς τους να κάνουν ακριβείς προβλέψεις και να ανταποκριθούν κατάλληλα στο περιβάλλον τους. Αυτοί οι μηχανισμοί φιλτραρίσματος θορύβου είναι απαραίτητοι για την επιβίωση, την προσαρμογή, τη μάθηση και τη λήψη αποφάσεων ενόψει σύνθετων και θορυβώδους περιβάλλοντος.

Επιστήμονες κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη του ιού της ηπατίτιδας C

Επιστήμονες κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη του ιού της ηπατίτιδας C

Καθώς ολόκληρος ο κόσμος υπολογίζει την πανδημία του COVID-19, έχει γίνει σαφές πόσο κρίσιμος μπορεί να είναι ο εντοπισμός νέων ιών. Εξάλλου, το πρώτο πρόβλημα που πρέπει να λύσουμε όταν αντιμετωπίζουμε μια νέα ασθένεια είναι να αποκαλύψουμε το παθογόνο που την προκαλεί. Μόνο τότε μπορούν οι επιστήμ

Διαφορά μεταξύ μυοκαρδίου και περικαρδίου

Διαφορά μεταξύ μυοκαρδίου και περικαρδίου

Η κύρια διαφορά μεταξύ του μυοκαρδίου και του περικαρδίου είναι ότι το μυοκάρδιο είναι το μυϊκό στρώμα της καρδιάς που αποτελείται από καρδιακούς μυς, ενώ το περικάρδιο είναι το ινώδες περίβλημα της καρδιάς που αποτελείται από συνδετικό ιστό. Επιπλέον, το μυοκάρδιο είναι υπεύθυνο για τις συσπάσεις τ

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μυελοβλάστης και λεμφοβλάστης

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μυελοβλάστης και λεμφοβλάστης

Η κύρια διαφορά μεταξύ μυελοβλάστης και λεμφοβλάστης είναι ότι ο μυελοβλάστης διαφοροποιείται σε κοκκιοκύτταρα ενώ ο λεμφοβλάστης διαφοροποιείται σε λεμφοκύτταρα . Επιπλέον, ο μυελοβλάστης περιέχει κόκκους ενώ ο λεμφοβλάστης δεν περιέχει κόκκους. Ο μυελοβλάστης και ο λεμφοβλάστης είναι δύο τύποι πρ