基于脉冲时序的原始动物大脑设计

本文描述了一种基础动物模型，该模型类似于一种附着在海床上、生活在繁殖群落中的帽贝。其大脑模型使用逻辑细胞（门）来创建一个高频脉冲发生器。附加的逻辑细胞创建了一个基于脉宽调制（PWM）的时序框架，并创建了多细胞、脉冲驱动的肌肉致动器和用作记忆的双向移位寄存器。这些逻辑细胞共同产生一个脉冲序列，该序列形成一个以相干方波形式出现的递归分形，这些方波由相等数量的置位脉冲和复位脉冲组成。这些脉冲驱动致动器，将水和食物泵入其外壳。其中一些个体失去了对海床的永久附着，并进化出利用进食运动四处移动的能力。这带来了被物体卡住或远离其繁殖群落的风险。它们进化出一个传感器系统和逻辑细胞，为每一个回避运动产生一个恢复运动。这使得动物保持在它所遇到的物体的特定区域内（试探性接触），并维持分形的零和（相干性），并将该有机体通过控制论方式连接到其环境中感知到的物体上。逻辑单元进化出存储永久记忆的能力，并将正负脉冲序列相加成一个单一的脉冲序列，使动物能够跟随一个移动的物体（印记）。额外的逻辑单元进化出来，使动物能够利用与多个物体的接触进行试探性接触，从而利用在脉冲未复位为零时创建的永久记忆，使动物能够返回其出发点（生殖迁移）。因此，信息存储在多个逻辑细胞中，而不是与一个逻辑细胞的连接中，并且基于脉冲时序，而不是细胞之间的静态（突触）连接。