ニューロン細胞集団の情報表現

質問

ニューロン細胞集団の情報表現の仮説として

・おばあさん細胞表現
　おばあさんを見て、自分の祖母だと認識する神経細胞があるという説
・分散表現（組み合わせによる表現）説
　11011001＝いぬ
01100010＝ねこ
・スパース表現
多くの細胞を使わずに認識、記憶しているという説

が挙げられますが、これらの違いや利点・特徴って何だと思いますか??

いまいち私には理解ができないので、
もし精通されている方がいらっしゃいましたらご指導下さいm(__)m

回答No.1

ruehas · ベストアンサー

こんにちは。
「有意情報」といいますのは基本的に並列情報でありますから、我々の脳内で行なわれる情報処理といいますのは特定の並列パターンに選択的反応特性を持つ細胞集団の単位で行なわれます。同時入力という条件を基に階層的な分類処理が行われ、中枢系の複雑な機能は主にこれによって実現しています。
ここで最も汎用性の高いのが「分散型」であり、大脳皮質では学習記憶における「ツリー構造」や「情報ネット・ワーク」といった多彩な機能を実現します。複雑かつ大容量でありながらノイズや傷害に強く、直感的な検索や冗長性による創造能力といった我々の脳に特有の性質にも大きく関わっています。その分、正確さには欠け、湯水のようにエネルギーを消費します。
「おばあちゃん細胞説」では脳の「機能局在の細分化」が示唆されています。特定の情報に対応するため極めて的確な反応が可能なのですが、学習機能が限定されますので生後環境における適応度が低くなります。
「スパース表現」は省エネで、情報の簡略化による処理速度と複数マルチ処理に威力を発揮しますが、記憶容量にデメリットがあります。
このようなそれぞれの特性を組み合わせますと、例えば局在機能の固有処理によって認知・思考作業などの負荷を軽減したり、あるいは一時的にスパース処理を行い、段階的に複雑な情報を構成してゆくといった連携プレーが可能になります。