Paras vastaus
Neuronin ”kalvon aikavakio” on yksinkertaisesti tapa mitata kuinka nopeasti neuroni ” s jännitetaso hajoaa ”lepotilaan” saatuaan tulosignaalin.
Fysiikassa ja tekniikassa ”aikavakio” on tapa kuvata kuinka nopeasti tai hitaasti järjestelmä reagoi johonkin, kun reaktiota voidaan kuvata eksponentiaalisena hajoamisena.
Radioaktiivinen hajoaminen on tuttu esimerkki aikavakiosta. Elementin, jolla on 100 vuoden ”puoliintumisaika”, on 50\% vähemmän radioaktiivista 100 vuoden kuluttua. hieman vähemmän intuitiivinen ”aikavakio” on kuinka kauan jokin kestää saavuttaakseen 1 / e alkuperäisestä arvostaan. Matemaattinen vakio ”e” on noin 2,7 ja 1 / e = 0,368, joten radioaktiivinen elementti ajan myötä 100 vuoden vakio on 37\% alkuperäisestä intensiteetistä 100 vuoden kuluttua.
Neuronien aikavakiot ovat noin 5 – 20 millisekuntia (ms), mikä tarkoittaa, että hermosolujen uudelleen Vastaanottaa tulosignaalin (tai ”piikin”) toisesta neuronista, sen jännite hyppää nopeasti ylös ja hajoaa sitten 37\% lepotilan yläpuolelle 5 – 20 ms: n kuluttua (riippuen tarkasta aikavakiosta).
Tämä kuva näyttää, miltä sisääntuleva hermopiikki näyttää (ylin juoni) ja miltä ”EPSP” (virittävä postsynaptinen potentiaali) näyttää (alin juoni). Voit nähdä, että EPSP nousee nopeasti tulopiikin seurauksena ja hajoaa noin 37\%: iin jännitteestään noin 10 ms: n kuluttua.
Quoran avustaja ja neurotieteilijä Shreejoy Tripathy loi suuren kaavan kalvon aikavakioista monille tavallisille neuroneille, jotka ovat saatavilla täältä: kalvon aikavakio
Neuronit voidaan mallintaa pienikokoisina sähköpiireinä ja aikavakio voidaan laskea mallin piiriarvoista. Vaikka se tosiasiassa toimii päinvastoin … neurotieteilijät mittaavat aikavakion kokeellisesti ja päättelevät piirin arvot siitä. Katso lisätietoja Yohan Johnin vastauksesta.
Vastaus
”Aika on koulu, jossa opimme, Aika on tuli, jossa poltamme.”
– from Rauhallisesti kuljemme läpi tämän huhtikuun päivän , kirjoittanut Delmore Schwartz
Aikamääritystä ei ole neurotieteiden näkökulmasta. Väitän, että kukaan ei oikeastaan tiedä, mikä aika on – ja tämä koskee myös fyysikoita, jotka ovat tosiaan valanneet paljon asiaa.
Ajan keskeinen ongelma psykologian näkökulmasta on kuinka ja miksi koemme sen. Näytämme olevan nykyisyydessä, kykenevämme muistamaan menneisyyden ja ennakoimaan tulevaisuutta. Monet ihmiset tuntevat myös intuitiivisesti, ikään kuin tulevaisuutta ei olisi vielä tapahtunut.
Fysiikka antaa meille Ei ole mitään syytä miksi tunnemme olevamme tässä ja nyt. Ainakin joidenkin fysiikan tulkintojen näkökulmasta aika on ”vain” toinen avaruusulottuvuus, joten avaruudessa ei ole ”edullista” sijaintia, jota kutsutaan nykyiseksi. Tämä saa jotkut ihmiset kutsumaan aikaa illuusioon. Mielestäni tämä on hyvin harhaanjohtavaa, mutta tietysti keskustelua ei voida lopettaa helposti.
Keskustelu ajan fysiikasta
Jopa fyysikkojen keskuudessa on muodostumassa kaksi leiriä ^ 1. Perinteinen siipi voidaan tunnistaa nykyisessä tieteellisessä vaiheessa (noin vuonna 2018) fyysikko Carlo Rovellin kanssa, joka väittää kirjassaan Ajan järjestys , että ”ei ole olemassa menneisyyttä tai tulevaisuutta” . (En ole vielä lukenut tätä kirjaa.)
Toisessa ääripäässä ovat fyysikot Lee Smolin ja Quoran oma Richard Muller. Lee Smolinin kirjassa Aika uudestisyntynyt väitetään, että perinteinen fysiikan käsitys ajasta illusorisena on ongelmallista, ja hän yrittää palauttaa jotain, joka muistuttaa menneisyyden, nykyisyyden ja tulevaisuuden intuitiivisia käsityksiä. Olen lukenut suurimman osan kirjasta – olen myötätuntoinen yleisnäkemyksistä, mutta myönnän, etten ymmärtänyt täysin, mihin hän pääsi.
Myös Richard Muller näyttää menevän samankaltaiseen suuntaan hänen kirjansa NYT: Ajan fysiikka . En ole myöskään lukenut tätä kirjaa vielä, mutta se näyttää palauttavan ajatuksen siitä, että tulevaisuus ei ole vielä tapahtunut.
Ajatuntemuksen ja ajastetun toiminnan neurotiede
Neurotieteelliset tiedot ja kokeet eivät voi suoraan vaikuttaa fyysikkojen väliseen keskusteluun. Kaikki neurotieteet voivat todellakin tehdä vain tarkastella ilmiöiden, kuten ajanarvioinnin, rytmisen harjoittamisen ja subjektiivisten muutosten, ajan kulumisen tunnelmassa korrelaatioita.
Tutkin joitain tästä osana väitöskirjatyötäni ^ 2 .Tarkastelin ilmiötä, jota kutsutaan intervalliajoitukseksi, joka on ihmisten ja eläinten kyky ennakoida palkitseva tai rangaistava tapahtuma sekunneista minuutteihin ja ryhtyä asianmukaisiin toimiin.
Tutkimukset osoittavat, että dopaminergiset ja kolinergiset lääkkeet voivat vaikuttaa tähän kykyyn: dopaminergiset agonistit, kuten amfetamiini ja kokaiini, aiheuttavat väliaikaisen nopeuden sisäisessä ”kellotaajuudessa”, joten kohteet ajattelevat, että enemmän aikaa on kulunut kuin todellisuudessa. Dopaminergisillä antagonisteilla on päinvastainen vaikutus. Pitkällä altistuksella lääkkeelle kohde oppii korvaamaan muutetun kellon. (On houkuttelevaa yhdistää nämä tulokset kansan viisauteen, jonka mukaan ”aika lentää, kun pidät hauskaa.”) Kolinergisillä lääkkeillä on kiehtova täydentävä vaikutus: ne eivät tee mitään heti, mutta aiheuttavat vähitellen siirtymiä muistetussa ajassa, ja nämä siirtymiä ei voida kompensoida.
Suuret muuttajat
Huomaa, että nämä neurotieteelliset tutkimukset eivät koskaan kerro meille mikä on aika tai mikä on subjektiivinen aikakäsitys. Se vain osoittaa, että tietyt aivojen alueet ja kemikaalit näyttävät olevan mukana. Voidaan mennä pidemmälle ja sanoa, että ajan havaitsemiseen kuuluu muutosnopeuksien mittaaminen – joko ulkoisten prosessien, sisäisten hermoprosessien tai (tyypillisemmin) näiden kahden yhdistelmän.
Mutta sanomalla, että aika on tietoisuus ( tai muutoksen mahdollistaja tai väline) ei sano paljon, koska muutos voidaan ymmärtää vain ajan suhteen. Muutos on ero kahden tilan välillä … ja sanomme, että on ensinnäkin kaksi tilaa, koska ne eroavat toisistaan -ajalla .
Ajattelu näillä linjoilla on saanut minut ajattelemaan aikaa, tilaa, olemassaoloa ja mieltä ”uskomattomina”. Minun on mahdotonta ajatella mitään näistä käyttämättä kolmea muuta, joko suoraan tai epäsuorasti.
- Aika on Ominaisuuserojen järjestetty paljastuminen ja nämä ominaisuudet tarvitsevat jonkin verran tilaa. Ja eron käsite vaatii mieltä, joka harjoittaa vertailua ennen ja jälkeen (tai täällä ja siellä, tai tässä ja toisessa).
- Väli on ominaisuuksien mahdollisten kokoonpanojen asettelu. Voimme olla tietoisia sen olemassaolosta ja rakenteesta luomalla peräkkäisiä polkuja sen läpi ajoissa. Ja voimme tietää vain, että olemme kulkeneet polun, jos meillä on mieli, joka seuraa olemassa olevien ominaisuuksien muutoksia.
- Oleminen tarkoittaa jonkinlaista ominaisuuksien pysyvyyttä tai pysyvyyttä ajassa. Ja mielen mielestä ominaisuuksilla on sijainti ja laajuus ( jossain avaruudessa, riippumatta siitä, onko se geometrinen vai abstraktimpi).
- Mieli on tietoinen ominaisuuksista, tilasta ja ajasta. Se ei voi tulla tietoiseksi itsestään muuttamatta jotain .
Joten ymmärrätte, miksi kutsun näitä neljää Suureksi Vaihtelijaksi? 🙂
Jos luulet voivasi pelastaa minut nelisuuntaisesta kiertävästä ajattelustani (joka on tosin subjektiivista ja fenomenologista ), anna tiedän kommenteista ^ 3.
Muistiinpanoja ja viitteitä
^ 1 Löysin juuri sarjan luentoja mukana Rovelli, Smolin ja Muller (ja myös Stuart Kauffman ja monet muut suuret ajattelijat). Näyttää erittäin lupaavalta!
^ 2 Tässä on linkki väitöskirjaani:
^ 3 lauseen tai yhtälön jäsentäminen vaatii kykyä käsitellä symbolijärjestystä tai -sarjaa, ja tämä riippuu implisiittisesti ajasta. : P