Predictive Neuronal Adaptation as a Basis for Consciousness
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Being able to correctly predict the future and to adjust own actions accordingly can offer a great survival advantage. In fact, this could be the main reason why brains evolved. Consciousness, the most mysterious feature of brain activity, also seems to be related to predicting the future and detecting surprise: a mismatch between actual and predicted situation. Similarly at a single neuron level, predicting future activity and adapting synaptic inputs accordingly was shown to be the best strategy to maximize the metabolic energy for a neuron. Following on these ideas, here we examined if surprise minimization by single neurons could be a basis for consciousness. First, we showed in simulations that as a neural network learns a new task, then the surprise within neurons (defined as the difference between actual and expected activity) changes similarly to the consciousness of skills in humans. Moreover, implementing adaptation of neuronal activity to minimize surprise at fast time scales (tens of milliseconds) resulted in improved network performance. This improvement is likely because adapting activity based on the internal predictive model allows each neuron to make a more "educated" response to stimuli. Based on those results, we propose that the neuronal predictive adaptation to minimize surprise could be a basic building block of conscious processing. Such adaptation allows neurons to exchange information about own predictions and thus to build more complex predictive models. To be precise, we provide an equation to quantify consciousness as the amount of surprise minus the size of the adaptation error. Since neuronal adaptation can be studied experimentally, this can allow testing directly our hypothesis. Specifically, we postulate that any substance affecting neuronal adaptation will also affect consciousness. Interestingly, our predictive adaptation hypothesis is consistent with multiple ideas presented previously in diverse theories of consciousness, such as global workspace theory, integrated information, attention schema theory, and predictive processing framework. In summary, we present a theoretical, computational, and experimental support for the hypothesis that neuronal adaptation is a possible biological mechanism of conscious processing, and we discuss how this could provide a step toward a unified theory of consciousness.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle