Hocus-Socus：复杂赫布学习的错误灾难意味着新皮质的校对机制

新皮质被广泛认为是智力和“心智”的所在地。然而，尚不清楚“心智”是什么，或者新皮质的特殊特征如何使其成为可能，尽管可能涉及“连接主义”原理。智能的关键在于学习大量信号（例如像素值）之间的关系，而不是记忆显式模式。然后可以从学习到的内部模型中推断出原因（例如物体）。这些关系分为两类：简单的成对或二阶相关（socs），以及复杂的、数量多得多的更高阶相关（hocs），例如在一组图像上平均的三个或更多像素的乘积。因此，如果三个像素相关，它们可能给出一个“边缘”。具有“赫布”突触（响应输入-输出脉冲重合而改变强度）的神经元对此类相关敏感，并且学习到的内部模型很可能使用此类神经元。由于输出放电通过相关的连接强度依赖于输入放电，赫布学习以反馈方式提供了对输入相关的敏感性。高阶相关至关重要，因为它们表达了“有趣的”结构（例如边缘），但它们的检测需要作用于单个神经元突触的非线性规则。我们在此报告，在单个模型神经元中，如果非线性赫布规则不够连接特异性，则从高阶相关学习会失败，并退化为二阶相关学习。如果神经元的输入突触过于拥挤，这种失败将不可避免地发生，并将破坏生物连接主义。由于皮质必须对高阶相关敏感才能实现产生心智的学习类型，我们提出它使用已知的、详细但理解不足的回路和生理学来“校对”赫布连接。类似的 DNA 校对使得复杂基因组（即“生命”）的进化成为可能。