Альтернативная нервная система и "думающие опухоли"

[Roland]

Вдохновлено: "Ложной слепотой" и "Эхопраксией" Уоттса, "думающими ногами" осьминогов и этой статьей. 

Задался таким вопросом: возможно ли развитие и существование достаточно сложных многоклеточных организмов с нервной системой, пошедшей по альтернативному тому, который был "выбран" на нашей планете? Вместо гиперцентрализации, когда всё, кроме элементарных рефлекторных дуг и нейроэндокринных аванпостов, аккуратно засунуто в ограниченный объем головного и спинного мозга - что-то вроде органического "облака". Множество полуавтономных узлов работают по принципу подключенных к облаку компьютеров, рассованных по разным частям существа (хоть бы и в щупальца, как у осьминогов), соединенных между собой высокоскоростными связями. Любая нейронная дуга или путь могут таймшерить моторные и сенсорный функции в зависимости от конкретных задач. Сложные функции не делегируются какому-то конкретному центру в конкретном узле, а существуют как динамические сети, появляясь, модифицируясь и исчезая с огромной скоростью. Каждый узел или, если хотите, мини-мозг, способен адекватно решать "служебные" задачи вроде передвижения, питания, реагирования на всякие разные раздражители, но с его потерей само "облако" никак не страдает либо страдает незначительно (сравните с последствиями инсульта, инфаркта или абсцесса мозга). А таких узлов в одном условном существе может быть десятки, или даже сотни (может существовать иерархия узлов разного размера и степени автономности). Организмы с такой нервной системой наверняка будут походить на продвинутые аналоги колониальных организмов нашей планеты, или на "грибницы" из другой темы в этом разделе: колонии из множества самоуправляемых сегментов, которые способны отделяться и собираться обратно произвольное количество раз, и даже образовывать новые организмы из нескольких старых. 

Проблемы, которые возникают при рассмотрении этого мысленного эксперимента:

1. Проблема пропускной способности. Сетевые нервные системы на нашей планете существовали, но пали жертвой ограниченной скорости передачи данных. Для такой нервной системы необходимая огромная скорость передачи данных между узлами, на порядки выше тех, которых представляют наши с вами аксоны. Я расматривал немного фэнтезийный вариант "биооптоволокна", основанного на светочувствительных белках и каком-то хитром биополимере, который будет образовывать преломляющую среду (сам "нерв" в таком случае будет похож больше на кровеносный сосуд, залитый изнутри этим полимером. Возможна ли такая конструкция в теории? Существуют ли другие способы повысить скорость проведения и ширину канала?

2. Проблема кодирования: как такая "распределенная" сетевая система, в которой сложнейшие сети появляються и исчезают быстрее, чем пузыри на поверхности кипящей воды, будет справляться с кодированием информации и памятью? (Проблема здесь еще в том, что мы все еще не знаем, как работает кодирование памяти даже в нашем случае). Варианты решения: от вот такой теории до отдельных "существ памяти" по типу клеток памяти имунной системы. Тоже хотелось бы обсудить. 

3. Нейропсихологические аспекты. Если такие существа будут разумны (а мне бы очень этого хотелось), у них наверняка не будет стабильного понятия "личности", а будет нечто вроде continious stream of consciousness, где отдельные "личности" появляються и исчезают по мере появления отдельных задач. Так как в мини-мозгах не будет участков, отвечающих за определение, где кончаешься "ты" и начинаются другие, такие "личности" будут 24/7 находиться в состоянии почти религиозного единения с высшим сознаниям или вообще в какой-то Нирване. 

4. Проблема слияния: такая нервная система наверняка не будет устроена проще чем наши с вами ткани,  значит, нужно найти какой-то способ сливать существ между собой как конструктор ЛЕГО без траты месяцев сначала на лизис, а потом на репарацию тканей. Можно ускорить метаболизм до огромных высот, но тогда отдельные существа будут жить по 5-7 лет в лучшем случае (хотя если принять колониальную модель, то одно существо не разумно само по себе все время своего существования, а значит, это не такая уж и проблема, многие наши клетки живут куда меньше), и мы получим колонии постоянно сливающихся, прорастающих друг в друга и распадающихся думающих опухолей (а что, по-моему, звучит круто). Нужно что-то делать с имунной системой, чтобы счастливые партнеры по слиянию не отторгали один одного. Как вариант - оставить отторжение тканей, сделав его механизмом внутриорганизменного отбора (сродни тому, как во время эмбрионального развития синапсы проходят через этап "конкуренции", после которого выживают только самые, кхм, приспособленные). Тогда составляющие колонию "думающие опухоли" будут постоянно пытаться "хакнуть" друг друга, а победитель такого баттл ройяла будет формировать временную "личность". 

Дисклеймер: я по образованию (пока не оконченному) - медик. Не биолог, не химик, а понятие о физике и информатике у меня сугубо рудиментарные. 

Заранее благодарен за любой комментарий и ответ. 

[Илья]

Такая штука может существовать в качестве очень гибкого в адаптации животного. 

Как я понимаю, при сетевом распределении нервной системы - получается очень умелое и гибкое существо, которое не имеет собственной личности. Она постоянно стирается и распадается в этом хоре малых центров. Каждый центр отвечает за что-то своё. И командование передается по мере необходимости.

Против животных это работает шикарно. Против разумных голых обезьян с палками - не работает.

 

[sanitareugen]

Ключевое слово - "высокоскоростными". 100 м/с нашей нервной ткани уже требует централизации. Увеличьте на порядок скорость проведения - и ещё не все проблемы решатся, потребуется больше отдать на нервную ткань, ввиду увеличения длины проводников.

[prostak_1982]

Ключевое слово - "высокоскоростными". 100 м/с нашей нервной ткани уже требует централизации. Увеличьте на порядок скорость проведения - и ещё не все проблемы решатся, потребуется больше отдать на нервную ткань, ввиду увеличения длины проводников.

Помнится, наши нервы разделены на "быстрые" и "медленные" по скорости передачи импульса. Разница на порядок или около того, но "сложность" сигнала передаваемого по "быстрым" волокна точно так же на порядок меньше, чем у "медленных". "Быстрые", условно говоря, отвечают за всякие отдергивания конечности при касании горячего и прочие подобные реакции.

[sanitareugen]

Это немного не о том. В немиелинизованных скорость порядка 1 м/с, в миелинизированных 100 м/с. Если для работы надо согласовывать действия нервных узлов на расстоянии не в миллиметры или сантиметры, а метры - скорость обработки упадёт на 2-3 порядка.

[Roland]

Такая штука может существовать в качестве очень гибкого в адаптации животного.  Как я понимаю, при сетевом распределении нервной системы - получается очень умелое и гибкое существо, которое не имеет собственной личности. Она постоянно стирается и распадается в этом хоре малых центров. Каждый центр отвечает за что-то своё. И командование передается по мере необходимости. Против животных это работает шикарно. Против разумных голых обезьян с палками - не работает.

Благодарю за ответ. 

1. Конфликт с гипотетическими "разумными обезьянами с палками" таким существам, я думаю, вряд ли грозит - шансы, что на планете, породившей нечто подобное, появятся хотя бы млекопитающие, не говоря уже о разумных гоминидах, исчезающе малы. 

2. Допустим, что конфликт всё-таки имеет место быть. Какие, по-вашему, будут преимущества у "обезьяны с палкой"?

Ключевое слово - "высокоскоростными". 100 м/с нашей нервной ткани уже требует централизации. Увеличьте на порядок скорость проведения - и ещё не все проблемы решатся, потребуется больше отдать на нервную ткань, ввиду увеличения длины проводников.

Спасибо. Поэтому я и затронул в первом посте проблему проведения и предложил возможное решение в виде "биооптоволокна". Правда, столь сложная структура вряд ли будет легко спаиваться и распаиваться, даже с ускоренным метаболизмом. 

[Roland]

Привожу здесь отрывок из послесловия к "Ложной слепоте" Уоттса. Как вам такой механизм как основной двигатель адаптации и, как следствие, приобретения интеллекта? В человеческом мозге synaptic pruning практически ограничен поздним детским и ранним подростковым периодом, и в дальнейшем пластичность мозга крайне ограничена. Насколько быстрее будет адаптироваться "мозг", в котором разные нейронные сети "воюют" друг с другом, а условные синапсы перекраиваются постоянно и с огромной скоростью? 

And if Robert Cunningham were here today, he might say, "I'd swear half the immune system is actively targetting the other half. It's not just the immune system, either. Parts of the nervous system seem to be trying to, well, hack each other. I think they evolve intraorganismally, as insane as that sounds. The whole organism's at war with itself on the tissue level, it's got some kind of cellular Red Queen thing happening. Like setting up a colony of interacting tumors, and counting on fierce competition to keep any one of them from getting out of hand. Seems to serve the same role as sex and mutation does for us." And if you rolled your eyes at all that doubletalk, he might just blow smoke in your face and refer to one immunologist's interpretation of exactly those concepts, as exemplified in (of all things) The Matrix Revolutions. He might also point out that that the synaptic connections of your own brain are shaped by a similar kind of intraorganismal natural selection, one catalysed by bits of parasitic DNA called retrotransposons.

 

[vashu1]

Вместо гиперцентрализации, когда всё, кроме элементарных рефлекторных дуг и нейроэндокринных аванпостов, аккуратно засунуто в ограниченный объем головного и спинного мозга - что-то вроде органического "облака". Множество полуавтономных узлов работают по принципу подключенных к облаку компьютеров, рассованных по разным частям существа (хоть бы и в щупальца, как у осьминогов), соединенных между собой высокоскоростными связями. Любая нейронная дуга или путь могут таймшерить моторные и сенсорный функции в зависимости от конкретных задач. Сложные функции не делегируются какому-то конкретному центру в конкретном узле, а существуют как динамические сети, появляясь, модифицируясь и исчезая с огромной скоростью. Каждый узел или, если хотите, мини-мозг, способен адекватно решать "служебные" задачи вроде передвижения, питания, реагирования на всякие разные раздражители, но с его потерей само "облако" никак не страдает либо страдает незначительно (сравните с последствиями инсульта, инфаркта или абсцесса мозга).

 

Это как? Во время бега задняя часть тела решит обогнуть дерево слева, передня часть справа? Последствия понятны.

 

Или имеем иерархическую командную структуру, но топовые элементы могут находится где угодно? Тогда добавляется чудовищная избыточность - ко всем потенциальным кандидатам надо подвести достаточно широкие каналы, надо постоянно решать проблему выбора лидера.

 

Ложная слепота красивое развлекалово, но в основе лежит очевидно бредовая идея, замаскированная кучей рассуждений. За счет этого и генерируется развлечение - мы оказываемся как будто в разумно устроенном мире ведущем себя неразумно.

Изменено 8 Mar 2021 пользователем vashu1

[Serafim]

Вопрос не в возможности такого чуда-юды. Вопрос в необходимости. Чем он будет круче кошки? 

[Илья]

Допустим, что конфликт всё-таки имеет место быть. Какие, по-вашему, будут преимущества у "обезьяны с палкой"?

Допустим, эта хрень работает. Она имеет явные проблемы с формированием единой личности. 

То есть это ловкое и гибкое существо, но не имеющее разума. 

Толпа разумных его загонит.

[Илья]

Чем он будет круче кошки? 

Самое интересное, что ничем. У чуда юды мозги по всему телу раскиданы. У кошки - все в одной башке. А результат один.

Только кошка реагирует быстрее. Потому как мозг не разделен и нет борьбы за иерархию внутри тела.

Либо же у чуда юды супер оптоволокно и полностью решен вопрос иерархии.

И тогда любой разрыв оптоволокна (когтями кошка попала ) вызывает не просто боль, а полное временное безумие. Один из мозгов выпадает из процесса, остальные в шоке. 

 

[Илья]

Имхо, быстрое чудо юдо невозможно. Биологически. На нашей планете. Медленное чудо юдо мы схаваем.

Оно проиграет.

[sanitareugen]

"Медленное чудо-юдо" называется насекомое.  Ну, или ещё раньше.

[Илья]

Медленное чудо-юдо" называется насекомое.

Я так понимаю, раньше были более крупные варианты. 

Выжили те, кто не представлял для нас интереса.

Или живёт в недоступном пока для обезьян месте.

[prostak_1982]

Я так понимаю, раньше были более крупные варианты. 

Вроде, за счет более богатой кислородом атмосферы.

[Serafim]

Самое интересное, что ничем. У чуда юды мозги по всему телу раскиданы. У кошки - все в одной башке. А результат один. Только кошка реагирует быстрее. Потому как мозг не разделен и нет борьбы за иерархию внутри тела. Либо же у чуда юды супер оптоволокно и полностью решен вопрос иерархии. И тогда любой разрыв оптоволокна (когтями кошка попала ) вызывает не просто боль, а полное временное безумие. Один из мозгов выпадает из процесса, остальные в шоке. 

+1
Надо придумать такие условия при которых держать мозги в одной корзине не выгодно. 

[чукча]

в котором разные нейронные сети "воюют" друг с другом,

Это как бы и в реале практически основной принцип. С одной стороны вы хотите набрать длиннопост о всем наболевшем, а с другой вас ломает это делать. И так со всеми действиями, кроме уж полностью необходимых, типа дыхания или сердцебиения.  Кстати управление сердцебиением пришлось в итоге физически отделять от мозга с его воюющими нейросетями

[sanitareugen]

Тем не менее управление сердцебиением в стволе мозга работает. Несмотря на наличие синусового узла. С другой стороны, кишечником управляет автономная нервная система.