Die Formel des Lebens: Von der Zelle zur Zivilisation (German Edition)

Augen mit zusätzlicher Ebene.
    Wie oben beschrieben, kann man sich die ABC-Neuronen als neuronales Auge vorstellen, das sich dadurch bewegen lässt, dass die Funktionalität der eintreffenden Verbindungen gesteuert wird; genauso lassen sich die abc-Neurone auf Ebene 2 als neuronale Augen verstehen, die sich dadurch bewegen lassen, dass die Funktionalität der eintreffenden Verbindungen gesteuert wird. Wir haben also vier bewegliche neuronale Augen, ein großes neuronales Auge(großes Oval ABC, Ebene 3), das die gesamte Szene erfasst, und zugleich drei kleine neuronale Augen (kleine Ovale abc, Ebene 2), die jeweils nur einen Teil davon wahrnehmen. Jedes dieser neuronalen Augen hat seine eigenen Neuronen »Bewegung des neuronalen Auges« und steuert damit, welche der eintreffenden Verbindungen funktional sind; damit kann es sich effektiv bewegen. (Damit das Diagramm nicht zu kompliziert wird, habe ich diese Neurone nicht einzeln dargestellt). Das Feuern der Neuronen »Bewegung des neuronalen Auges«, die das große Auge steuern, verschieben alle funktionalen Verbindungen zwischen Photorezeptoren und Ebene 1. Das Feuern der Neuronen »Bewegung des neuronalen Auges«, die das kleine Auge links steuern, verschieben auf Ebene 1 im linken Drittel des Gesichtsfelds die Verbindungen. Genauso verschieben Neurone »Bewegung des neuronalen Auges« für die beiden anderen kleinen Augen jeweils nur deren funktionale Verbindungen. Bewegt sich nun Mary hin und her, so kann jedes neuronale Auge lernen, dem zu folgen, was es sieht, indem es sich an das visuelle Merkmal haftet, das es abdeckt; dabei versucht es immer, das ursprüngliche Bild von Mary beizubehalten. Die neuronalen Signale aus dieser ursprünglichen Ansicht von Mary im Fokus bilden einen Bezugswert, den das System speichert und an den es sich immer wieder anzugleichen versucht. 103
    Wenn unser neuronales Auge Marys Bewegungen verfolgt, bilden sich bestimmte Tendenzen heraus. Die drei kleinen Augen zum Beispiel werden sich tendenziell immer gemeinsam bewegen. Rückt Mary nach rechts, so rücken alle drei neuronalen Auge im gleichen Winkel nach rechts. Sie weisen in ihren Bewegungsmustern Korrelationen auf. Solche Tendenzen kann unser neuronales System erlernen, indem es die Outputs der Neurone »Bewegung des neuronalen Auges« an andere Neurone rückkoppelt, die ich als Korrelationsneurone bezeichne. Diese Korrelationsneurone würden also erfassen, wie sich die neuronalen Augen in der Regel miteinander bewegen. Wir brauchen nicht im Detail zu betrachten, wie die Korrelationsneurone lernen, weil dabei Zyklen des neuronalen Lernens ablaufen, die sich nicht wesentlich von dem unterscheiden, was wir für Diskrepanzneurone festgehalten haben. 104 Wenn unsere neuronalen Augen Mary verfolgen, werden die Synapsenstärken zwischen den Neuronen »Bewegung des neuronalen Auges« und den Korrelationsneuronen schrittweise verändert, bis die Reaktion der Korrelationsneuronereflektiert, wie die neuronalen Augen sich tendenziell gemeinsam bewegen. Über diese Lernprozesse kann unser neuronales System dieses Muster der neuronalen Augenbewegungen irgendwann erwarten, und jede Abweichung davon würde als Diskrepanz registriert.
    Was passiert nun, wenn wir unser neuronales System erfolgreich auf Mary trainiert haben und jetzt John ansehen? Da unsere neuronalen Augen gelernt haben, eine bestimmte Ansicht von Mary beizubehalten, versuchen sie es mit John genauso zu machen. Ein mögliches Ergebnis sehen wir in Abbildung 69. Unser großes Auge sowie die kleinen Augen links und rechts befinden sich in derselben Stellung wir vorher, nur das mittlere kleine Auge hat den Blick nach rechts verschoben, um den dunklen Fleck im Blick zu behalten. Nach dieser Blickverschiebung erhält das mittlere neuronale Auge nun auch denselben Input wie von Mary. Das visuelle Signal auf jedes unserer neuronalen Augen ist also genau dasselbe wie bei der Betrachtung von Mary. Wir sehen John, aber wir sehen ihn so, wie wir normalerweise Mary sehen würden. Wir sehen John, aber in ihm sehen wir Mary.
    (69) Betrachtung von John nach Training der neuronalen Augen auf Mary.
    Beim visuellen Input an unsere neuronalen Augen besteht kein Unterschied, wen von den beiden wir ansehen. Den Unterschied erkennen allerdings die Korrelationsneurone. Sie nämlich stellen eine Diskrepanz fest, wenn sie John betrachten: Sie hatten ja zuvor die Tendenz erfasst, dass alle drei kleinen Augen sich gemeinsam bewegen (über neuronales