Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

/301 Porozumění mozku, na příkladě sluchu, experimenty a modelování, kde jsou bariéry, kde je strop? Petr Maršálek Ústav patologické fyziologie 1.LF UK.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "/301 Porozumění mozku, na příkladě sluchu, experimenty a modelování, kde jsou bariéry, kde je strop? Petr Maršálek Ústav patologické fyziologie 1.LF UK."— Transkript prezentace:

1 /301 Porozumění mozku, na příkladě sluchu, experimenty a modelování, kde jsou bariéry, kde je strop? Petr Maršálek Ústav patologické fyziologie 1.LF UK

2 /302 Osnova Úvod Stručný přehled anatomie a fyziologie sluchu Možnosti studia mozku: experimenty a teorie Experimenty: Psychofyzika/ psychoakustika/ Elektrofyziologie Teorie: Modelování Funkce slyšení pro vnímání řeči, ontogeneze Prostorové slyšení Bariéry/ strop Závěr

3 /303 Vnější, střední a vnitřní ucho

4 /304 Řez Cortiho orgánem

5 /305 Basilární membrána – pohled shora a rozvinutá do lichoběžníku Délka 33 mm Šířka u base 100  m Šířka u apexu 500  m

6 /306 Kódování zvuku – podle hlasitosti a podle frekvence

7 /307 Nadpis Obor slyšení: frekvence a hlasitosti

8 /308 Obor řeči a zpěvu

9 /309 Zpracování řeči v centrech mozkové kůry

10 /3010 Brodmanovy arey – dvě hlavní řečová centra

11 /3011 Sluchová dráha Tři poznámky ke stranové symetrii sluchové dráhy: >Na rozdíl od zrakové dráhy, kde se vždy kříží levé a pravé části zrakové scény, sluchová dráha od „třetího“ (prvního binaurálního neuronu) je křížením zálohovaná >Stranově asymetrická jsou řečová centra (to má zřejmě funkční význam) >Porovnání informace zleva a zprava je využito pro prostorové slyšení >Na rozdíl od zrakové dráhy, kde se kříží levé a pravé vnější části zrakové scény, sluchová dráha od „třetího“ (prvního binaurálního neuronu) je křížením zálohovaná >Stranově asymetrická jsou řečová centra (to má zřejmě funkční význam) >Porovnání informace zleva a zprava je využito pro prostorové slyšení

12 /3012 Elektrofyziologie: neinvazivní a invazivní

13 /3013 Psychofyzika/ psychoakustika

14 /3014 Patologická fyziologie řeči: Afázie: poruchy řečových center

15 /3015 Patologická fyziologie řeči: Afázie: poruchy řečových center

16 /3016 Vývojová stadia rozvoje řeči 6 měsícůPočátky žvatlání. 1 rokPočátky rozumění řeči, jednoslovná produkce. 1.5 rokuSlovník s 30 až 50 slovy. 2 rokySlovník s 50 až několika sty slovy. Holé věty (telegramy/ SMSky). 2.5 rokyVěty se třemi a více slovy. Mnoho gramatických chyb, neologismy, idiosynkratické výrazy. Dobré porozumění řeči. 3 rokySlovník s 1000 slovy. 4 rokyProdukce řeči blízká schopnostem dospělého, slovník s 2000 slovy. Podle: [Kandel, Schwartz, Jessel, Principles of Neural Science, 1991] (Jak je to v jiných jazycích? CZ: žvatlat, SK: džavotať, EN: babble, GE: plappern, FR: babiller, LAT: balbuties, a.t.d…)

17 /3017 Formanty anglických samohlásek

18 /3018 „Psychofyzikální“ a elektro- encefalografické odpovědi kojenců a malých dětí

19 /3019 Prototypy samohlásek a syntetické samohlásky v prostoru formantů [P. Kuhl et al., 1992]

20 /3020 „Psychofyzikální“ odpověď kojenců ve věku 6 měsíců na samohlásky rodného a cizího jazyka [P. Kuhl et al., 1992]

21 /3021 -?-?-? … Modelování

22 /3022 Prostorové slyšení: časový a prostorový klíč

23 /3023 (DK = detektory koincidence) Červeně – DK bez inhibice Modře –DK s inhibicí Error bars – směrodatná odchylka simulací Výstup modelových neuronů v závislosti na časovém klíči

24 /3024 [Hopfield, Brody, 2000], Fig. 5

25 /3025 Aplikace elektrofyziologie a poznatků o nervovém kódu: kochleární implantáty

26 /3026 [Laback and Majdak, 2008] Posun stimulů/ akčních potenciálů v čase (timing jitter)

27 / Kognitivní úlohy umělé inteligence: Přirovnání s bariérou rychlosti zvuku v_letectví (=zdálo se, že tuto bariéru nebude možné překonat, ale použití motorů s vyšším výkonem její překonání umožnilo) …V robotice se uvádí bariéra „koncepčního“ myšlení jako „těžká“ úloha robotiky/ umělé inteligence. Příklad: používání nástrojů, malé dítě kačera táhne na provázku, anebo tlačí klacíkem, robot „neví“ o rozdílech tlačit/ táhnout, klacík/ provázek… 2.Technické možnosti napodobit vnímání při stimulaci mozku: kochleární implantáty, implantáty v jiných částech mozku: v bazálních gangliích při parkinsonismu, v thalamu a na různých místech při epilepsii. Bariéra je v neznalosti nervového kódu, v neschopnosti tento kód reprodukovat… 3.U sluchových experimentů často nebyl dosud nalezen vhodný stimulus. 4.Jednou z hlavních bariér jsou současná omezení v porozumění nervovému kódu... 5.Divergence v řešeních kognitivních úloh lidmi (=přirozenou) anebo umělou inteligencí… 6.Nejen popisy řešení kognitivních úloh, ale hlavně vědecké disciplíny, které toto studují, divergují a postrádají společný jazyk, je málo mezioborového výzkumu, mezioborový výzkum se špatně zařazuje, asi i proto bude méně podporován granty. (Příklad: na jaké katedře je pracovní skupina pro výzkum počítačových virů?) Kde jsou bariéry pro další výzkum?

28 / Well posed problems/ versus ill posed problems… 2.Mozek řeší úlohu zpracování zvuku (anebo řeči, obrazu, atd.) jinak než počítač: počítače zvládly multimédia díky zvyšování rychlosti zpracování, a schopnosti provádět úlohy o větší výpočetní složitosti./ „Pomalý“ lidský mozek se to vše nejdříve musí naučit a potom dosahuje toho všeho paralelním zpracováním. 3.Filosofie a psychologie: „Lehké“ a „těžké“ problémy při porozumění mysli. 4.Filosofické odpovědi: Pozitivismus – funkci mozku porozumíme a budeme schopni ji napodobit strojem. Agnosticismus – snaha porozumět myšlení je tak marná, jako kdyby mravenec chtěl pochopit teorii relativity (komplexita, neexistence nástrojů). Metodická skepse – porozumění myšlení si vyžádá přístupy a metody, o kterých se nám zatím ani nesní. Jiná perspektiva - ? 5.Další dílčí komentáře: Studium řeči – neexistence invazivního experimentálního modelu… Kde je strop? Bariéry - pokračování 7.Technické úlohy pro umělou inteligenci: strojový překlad, přepis mluveného slova, interpretace (simultánní překlad mluveného slova).

29 / Sluchová dráha sestává z řady nervových jader od vnitřního ucha až do mozkové kůry. Jedna (menší) součást sluchové dráhy slouží prostorovému slyšení. Tvorbě a porozumění řečí slouží centra v mozkové kůře, nejsou párová, jsou jen v dominantní (většinou levé) hemisféře. 2.Veškeré naše vnímání (vstupy), myšlení (zpracování informace) a motorika (výstupy) je zakódováno pomocí akčních potenciálů, relativně pomalých (trvají 2 ms) a jako kód obtížně popsatelných. 3.Metody výzkumu mozku jsou: experimentální a teoretické, patří sem: psychofyzika, invazivní a neinvazivní elektrofyziologie, modelování, numerická simulace na počítači. 4.Příklady: výzkum ontogenze řeči a modelování prostorového slyšení. 5.Závěrečná část byla spekulativní – typický vědecký pracovník nemá na filosofii a na reflexi svého výzkumu čas, ani vzdělání a pojmový aparát – toto je „postěžování si“ a proto také výzva ke komunikaci mezi obory … Shrnutí

30 /3030


Stáhnout ppt "/301 Porozumění mozku, na příkladě sluchu, experimenty a modelování, kde jsou bariéry, kde je strop? Petr Maršálek Ústav patologické fyziologie 1.LF UK."

Podobné prezentace


Reklamy Google