Кіріспе
Ми қабығындағы нейрондар тобы.
A cortical column is a group of neurons forming a cylindrical structure through the cerebral cortex of the brain perpendicular to the cortical surface. The structure was first identified by Mountcastle in 1957. He later identified minicolumns as the basic units of the neocortex which were arranged into columns. Each contains the same types of neurons, connectivity, and firing properties. Columns are also called hypercolumn, macrocolumn, functional column or sometimes cortical module. Neurons within a minicolumn (microcolumn) encode similar features, whereas a hypercolumn "denotes a unit containing a full set of values for any given set of receptive field parameters". A cortical module is defined as either synonymous with a hypercolumn (Mountcastle) or as a tissue block of multiple overlapping hypercolumns. Cortical columns are proposed to be the canonical microcircuits for predictive coding, in which the process of cognition is implemented through a hierarchy of identical microcircuits.
Кортикальды бағана – мидың ми қабығы арқылы ми қабығының бетіне перпендикуляр цилиндр тәрізді құрылым құрайтын нейрондар тобы. Бұл құрылымды алғаш рет 1957 жылы Маунткасл анықтады. Кейін ол неокортекстің негізгі бірліктері – шағын бағаналарды анықтады, олар бағаналарға жинақталған. Әрқайсысының құрамында бірдей нейрон түрлері, байланыстар және оқу қасиеттері бар. Бағаналар гипербағана, макробағана, функционалдық бағана немесе кейде қабықша модулі деп те аталады. Шағын бағанадағы (микробағанадағы) нейрондар ұқсас ерекшеліктерді кодтайды, ал гипербағана – "рецептивті өріс параметрлерінің кез келген жиынтығы үшін толық мәндер жиынтығын қамтитын бірлік" ретінде белгіленеді. Кортикальдық модуль гипербағанамен (Маунткасл бойынша) немесе бір-бірімен толысатын бірнеше гипербағаналардың тіндік блогымен синоним ретінде анықталады. Кортикальды бағаналар болжамды кодтаудың канондық микросхемалары болып саналады, онда таным процесі бірдей микросхемалардың иерархиясы арқылы іске асырылады.
A cortical column is a group of neurons forming a cylindrical structure through the cerebral cortex of the brain perpendicular to the cortical surface. The structure was first identified by Mountcastle in 1957. He later identified minicolumns as the basic units of the neocortex which were arranged into columns. Each contains the same types of neurons, connectivity, and firing properties. Columns are also called hypercolumn, macrocolumn, functional column or sometimes cortical module. Neurons within a minicolumn (microcolumn) encode similar features, whereas a hypercolumn "denotes a unit containing a full set of values for any given set of receptive field parameters". A cortical module is defined as either synonymous with a hypercolumn (Mountcastle) or as a tissue block of multiple overlapping hypercolumns. Cortical columns are proposed to be the canonical microcircuits for predictive coding, in which the process of cognition is implemented through a hierarchy of identical microcircuits.
сүтқоректілердің ми қабығы
Сүтқоректілердің ми қабығы, ақ затты қоршап тұрған сұр зат, қабаттардан құралған. Адам ми қабығының қалыңдығы 2–3 мм аралығында болады. Қабаттардың саны көптеген сүтқоректілерде бірдей, бірақ ми қабығының әртүрлі бөліктерінде өзгеше. Жаңа ми қабығында (неокортекс) 6 қабатты анықтауға болады, алайда көптеген аймақтарда бір немесе бірнеше қабат кездеспейді. Мысалы, ескі ми қабығының (архипаллий және палеопаллий) құрамында қабаттардың саны аз.
Бағаналық функционалдық ұйым
Вернон Маунткасл тұжырымдаған бағаналық функционалдық ұйым. Әртүрлі есептеулер гиперколоннада 50-ден 100-ге дейін қабықшалық мини-бағаналар бар екенін көрсетеді, олардың әрқайсысы шамамен 80 нейроннан тұрады. Олардың қызметі "ақпаратты өңдеудің функционалдық бірліктері" ретінде ең жақсы түсініледі. Маңызды айырмашылық – бағаналық ұйымның өзі анықтама бойынша функционалды болып табылады және ми қабығының жергілікті байланыстарын көрсетеді. Ми қабығының қалыңдығы бойынша "жоғары" және "төмен" байланыстар, қабықтың бүйірлеріне таралған байланыстарға қарағанда әлдеқайда тығыз.
Хьюбель мен Визель зерттеулері
Дэвид Хьюбель мен Торстен Визель Маунткаслдың соматикалық сезім қабығындағы жаңалығын өздерінің көру қабілетін зерттеулерімен дамытты. Олардың 1981 жылы Нобель сыйлығын алуына себеп болған жаңалықтардың бірі – көруде де кортикальдық бағаналар бар екендігі, сондай-ақ көрші бағаналардың функциясы жағынан максималды белсенділікті тудыратын сызықтардың бағытына қатысты байланысты екендігі болды. Хьюбель мен Визель өз зерттеулерін қоршаған ортаның кортикальдық ұйымға тигізетін әсерін көрсеткен жұмыстармен жалғастырды, және осы жұмыстардың барлығы оларға Нобель сыйлығын әкелді.
Кортикальді бағаналар саны
Адамның неокортексінде шамамен 200 миллион (2×108) миникөлденең бағана бар, олардың әрқайсысында 110-ға дейін нейрон болады, ал неокортексте 21–26 миллиард (2.1×1010–2.6×1010) нейрон бар. Әр неокортекстік бағанаға 50-ден 100-ға дейін миникөлденең бағанадан келетін болсақ, адамда 2–4 миллион (2×106–4×106) неокортекстік бағана болады. Егер бағаналар бір-бірімен жабыса алатын болса, бұл сан көбірек болуы мүмкін, бұл туралы Цунода және авторлар айтқан. Джефф Хокингс өзінің Numenta компаниясы жүргізген зерттеулерге сүйене отырып, адамның неокортексінде бар болғаны 150 000 бағана бар екенін мәлімдейді. Миникөлденең бағаналарда 400-ге дейін негізгі жасуша болуы мүмкін деген пікірлер бар, бірақ бұл глиялық жасушаларды қамтиды ма, әлі белгісіз. Кейбір зерттеулер бұрынғы бағалауларға қарсы келіп, бастапқы зерттеудің тым тәуелді екенін айтады. Авторлар біртекті неокортекс ұсынды және жасушалар санын есептеу үшін белгілі бір ені мен ұзындығын таңдады. Кейінгі зерттеулер неокортекстің басқа түрлерде біртекті емес екенін көрсетті, ал приматтардың тоғыз түрін зерттегенде, "ми қабығының 1 мм2 астындағы нейрондардың саны түрлер арасында үш есеге дейін өзгеретіні" анықталды. Неокортекс түрлер арасында біртекті емес. Бір бағанадағы нейрондардың нақты саны өзгермелі және ми аймақтарына, сонымен қатар бағананың функциясына байланысты.