Geometric accuracy

О геометрической точности

Может показаться, что мозг не способен подчиняться законам оптики, поскольку не содержит поверхностей, обладающих оптической точностью. Мы уже останавливались на подобной проблеме в главе 2.2.7., когда шла речь о геометрической точности клеточного ядра. Отмечалось, что судить об эффективности работы информационных систем животных по их анатомическому строению нужно с большой осторожностью.

Когда речь идёт об оптической системе управления генами эукариот, легко заметить низкую геометрическую точность клеточного ядра, что, казалось бы, исключает разговоры о какой-либо оптической системе на его основе. Сопоставление с прозрачными стёклами приборов наводит на мысль, что биологические ткани являются слишком „мутной” средой для химических волн, действующих в этой оптике. Структура ткани насыщена элементами, мешающими беспрепятственному распространению волн. Протоплазма клеток связана между собой лишь в дискретных точках – через коннексоны, трубочки молекулярного размера, пронизывающие клеточные стенки. Для перехода из одной клетки в другую волна химических реакций должна дробиться на элементарные волны, которые „протискиваются” сквозь узкие каналы коннексонов.

Тем ни менее, приведены многочисленные свидетельства подчинения генетической системы именно оптическим закономерностям. Названы факты (например, вызов злокачественной опухоли зеркальной поверхностью), которые иначе как действием оптических законов объяснить невозможно, и центральную роль в них играет оптика клеточных ядер.

Аналогично, анатомия человеческого глаза заставляет думать, что он не способен формировать высококачественную картину внешнего мира. Геометрическая точность хрусталика не идёт ни в какое сравнение с точностью линз

a set of sensory systems and two integrative subsystems in the brain of higher vertebrates – decision making and executive subsystems.

It may seem that the brain is unable to follow the laws of optics, as it does not contain the surfaces possessing the optical accuracy. We have already discussed the similar problem in chapter 2.2.7 where we touched upon the geometric accuracy of the cell nucleus. As noted above, one must be very careful while judging about the efficiency of functioning of the information systems of animals, basing on their anatomic structure.

When it comes to the optical system of control over eukaryote genes, one can easily notice the low geometric accuracy of the cell nucleus that seemingly excludes the ideas about some optical system based on it. Comparing with transparent glass of devices suggests that biological tissues are too cloudy medium for chemical waves acting in this optics. The tissue structure is saturated with the elements preventing the wave propagation. The protoplasm of cells is interrelated only in discrete points – through connexons that are molecule-sized tubes threading the cellular walls. To pass from one cell into another, the chemical reaction wave must break down into elementary waves which “squeeze” through the narrow channels of connexons.

Nevertheless, there are numerous evidences of genetic system adhering to the optical laws. The facts have been reported (e.g. causing the malignant tumor by the mirror surface), which cannot be explained differently than action of the optical laws, with the cell nuclei optics playing the key role in them.

In a similar manner, the anatomy of the human eye sets to think that it is unable to generate a high-quality picture of the surrounding world. The geometric accuracy of the eye lens does not compare with that of objective lenses. In front of

объективов. Перед слоем фоторецепторов расположена хаотичная сеть нервных волокон и капилляров, накладывающаяся на изображение. Фоторецепторы расположены очень неравномерно – от центра к периферии плотность их расположения убывает в сотни раз, а вблизи центра есть „слепое пятно”, где фоторецепторы вообще отсутствуют! Чувствительная сторона фоторецепторов у человека, в отличие, например, от кальмара, обращена не к приходящему свету, а, вопреки логике, в противоположную сторону, к черному непрозрачному слою клеток, заполненных меланином.

„Каким образом из дрожащих, смутных теней на дне каждого глаза мозг воссоздаёт единый видимый мир, поразительно богатый, надёжно устойчивый... – это загадка, решение которой не даётся самым талантливым физиологам, посвятившим себя изучению сенсорных систем” [Сомьен, 1975].

Сходные отклонения от технических идеалов свойственны всем информационным системам животных. Например, в слуховой системе человека нет ничего похожего на камертон или другой эталон частоты, который мог бы объяснить феномен музыкального слуха.

Повторим снова и снова – анатомическая точность высокоэффективных информационных систем животных (зрительных, вестибулярных, локационных, навигационных и др.) всегда намного ниже, чем можно было бы ожидать, исходя из знакомства с их техническими аналогами. В этом смысле, низкая геометрическая точность анатомических структур мозга очень хорошо согласуется со столь же низким уровнем анатомической точности других биологических информационных систем. Применительно к базовой вычислительной структуре мозга, изображённой на рис. 3.5, существует ряд факторов, уменьшающих аберрации (искажения) из-за отклонения геометрической формы процессорных ядер от расчётной. Например, мы вправе ожидать равенства размеров волн-образов на входе и выходе коррелятора, а при этом в голографической системе исчезают пять аберраций третьего порядка – сферическая аберрация, кома, астигматизм, кривизна поля и дисторсия [Юу, 1979, с. 223], т.е. исчезают

photoceptors there is a chaotic network of nerve fibers and capillaries superimposed on the image. Photoceptors are arranged nonuniformly, the density of their location decreasing from center to periphery, while near the center there is a black spot that contains no photoceptors at all! The sensitive side of the human photoceptors, unlike e.g. the squid, is directed not to arriving light but, despite logic, to the opposite side that is the opaque layer of cells filled with melanin.

Similar deviations from engineering ideals are typical of all information systems of animals. For example, the human auditory system does not have anything similar to the tuning fork or another frequency standard that could explain the “ear for music” phenomenon.

Let us repeat again that anatomic accuracy of high-efficient information systems of animals ( visual, vestibular, location, navigation systems, etc .) is always much lower than one could expect thinking from their engineering analogues. In this sense, low geometric accuracy of anatomic structures of the brain agrees very well with the same low level of anatomic accuracy of other biological information systems. As applied to the base computing structure of the brain, which is shown in Fig. 3.5, there is a number of factors that reduce aberrations (distortions) caused by deviation of the geometric form of processor nuclei from the designed form. For example, one can expect the equality of the pattern wave sizes at the correlator input and output. At that, five aberrations of the third order – spherical aberration, coma, astigmatism, field curvature and distortion, i.e. practically all the main aberrations, disappear from the holographic system. Besides, one can count on identity of the reference and readout wave fronts, as they are generated by one

практически все главные аберрации. Кроме того, можно рассчитывать на идентичность фронтов опорной и считывающей волн, так как они генерируются одной и той же системой, а это является условием отсутствия астигматизма.

Важным фактором снижения аберраций в нейрокорреляторах мозга (по сравнению с техническими устройствами) является постоянство их архитектоники, масштабов проекции, путей прохождения опорных волн. Это, как правило, не обеспечивается в приборах, потому что мы в большинстве случаев усложняем их системами настройки, регулировки, переключения режимов, диапазонов и т.д.

Дата добавления: 2015-06-04