Tipi di circuito

La modellizzazione della NTL assume che, quando il nostro schema di circuito neurale sta per essere plasmato dall’esperienza, certi tipi relativamente semplici di circuiti neurali di base emergono come segue. La ricerca include i modi in cui possono essere formati i circuiti con queste proprietà.

Ciò ch’è importante per lo studio del pensiero non è lo studio del sistema di circuito preciso, ma piuttosto dei generi di computazione che lo schema di circuito neurale può realizzare. Un tema importante nella NTL riguarda esattamente quali generi di modello di circuito sono necessari per il pensiero umano – per i frames, gli schemi d’immagine, le metafore concettuali, gli items lessicali, le costruzioni grammaticali e così via.

I legami neurali giocano un ruolo cruciale, formando circuiti complessi con il legare nodi in un tipo di circuito con nodi in un altro tipo di circuito.

Il circuito “chi vince prende tutto” consiste in due o più subcircuiti A e B con connessioni che si inibiscono reciprocamente tra loro. Quando A si sta per accendere B non può farlo, e vale anche il contrario.

Queste caratteristiche si riferiscono per esempio a circuiti inerenti a visioni del mondo di alto livello che hanno senso in un singolo modo di una larga serie di esperienze: in politica queste potrebbero essere le visioni del mondo conservatrice e progressista. Si potrebbero comprendere una serie di esperienze usando una visione o l’altra, ma non entrambe in una volta.

Nel circuito “gestalt” ci sono un gruppo di nodi A, B, C, D e un nodo gestalt G. Quando G sta per accendersi, si accendono A, B, C e D. Quando un insieme sufficiente di A, B, C, D si sta accendendo, si accende G, fatto che si verifica in tutti gli altri nodi che si accendono. Un nodo saliente in modo speciale può essere sufficiente in alcuni casi, o ci può essere un livello minimo e ogni attivazione totale sommata a tutti i nodi sopra la soglia provoca l’accensione di G. Quando è inibito G, è inibito almeno uno degli altri nodi.

I circuiti gestalt caratterizzano la struttura dei frames, dove i ruoli semantici e gli scenari sono elementi di gestalt. In un gestalt il tutto è più della somma esatta delle sue parti. Pertanto in un circuito gestalt il tutto, G, non può essere inibito e tutte le sue parti attivate. L’attivazione anche di alcune parti salienti attiva il tutto, e l’attivazione dell’intero attiva tutte le parti.

Nel circuito di collegamento ci sono due nodi, A1 e A2, un nodo di collegamento L e una connessione attivante C da A1 ad A2. Quando A1 ed L si accendono, A2 si sta accendendo. Ma quando A2 si sta accendendo, A1 non ha bisogno di essere in fase di accensione. Dunque il collegamento è asimmetrico. Quando A1 si sta accendendo e non lo fa L, la connessione C non è attiva, cioè L controlla e frena la connessione C. Quando A1 e A2 si stanno entrambi accendendo, L si sta accendendo e la connessione C è attiva. A1 può accendersi senza che A2 si accenda (se L non si sta accendendo), e A2 può accendersi indipendentemente da A1.

I circuiti di collegamento sono usati nella metonimia: entro un frame F, un ruolo semantico A può stare per un altro ruolo B. Una metonimia è caratterizzata da (1) un circuito di collegamento, con nodi A, B, e X, una connessione C che lega asimmetricamente A a B, e un nodo di collegamento L che controlla e frena la connessione C da A a B, e un contesto X che controlla e frena L, e (2) un gestalt, che consiste in un nodo di gestalt G e nei nodi F, A, B, X ed L. Ad esempio, in Il sandwich

al prosciutto vuole il suo conto, il frame F è il frame del ristorante, il sandwich al prosciutto ha il

ruolo del piatto, suo si riferisce all’entità che gioca il ruolo di cliente, e L caratterizza il link metonimico dal piatto al cliente, e X è la condizione che il cameriere identifichi il cliente B soprattutto nei termini del piatto B.

Un circuito a due vie che collega i nodi A1 e A2 è composto di due circuiti di collegamento opposti a una via, con un nodo di gestalt che forma un gestalt dei due nodi di collegamento. Dunque gli elementi componenti sono i nodi A1 e A2, le connessioni C1 e C2, i nodi di collegamento L1 ed L2 e il nodo di gestalt G. Primo circuito di collegamento: da A1 ad A2 attraverso la connessione C1, con un nodo di collegamento L1. Secondo circuito di collegamento: da A2 ad A1 attraverso la connessione C2, con un nodo di collegamento L2. Circuito di gestalt: nodi L1 ed L2 con il nodo di gestalt G. Quando G è attivato sono attivati entrambi i legami. Quando G è inibito entrambi i legami sono inibiti.

I circuiti di collegamento a due vie forniscono i generi di connettività usati nelle costruzioni grammaticali e negli items lessicali, dove c’è una connessione a due vie tra un significato lessicale e una forma lessicale. In un circuito di collegamento a due vie un nodo di gestalt dirige “il traffico” controllando attivazione e inibizione.

Nei circuiti di mappatura sono presenti due gruppi di nodi A1, B1, C1, D1, E1 e A2, B2, C2, D2, E2, i nodi di collegamento LA, LB, LC, LD, LE in circuiti di collegamento che connettono rispettivamente A1 ad A2, B1 a B2 e così via. Ci sono poi un circuito di gestalt con i nodi LA, LB, LC, LD ed LE con M come nodo di gestalt. Quando M è inibito i circuiti di collegamento sono tutti inibiti. Quando M è attivato tutti i circuiti di collegamento da A1 ad A2, B1 a B2 e così via sono attivati.

La mappatura è asimmetrica. I circuiti di mappatura caratterizzano le metafore concettuali. I circuiti di mappatura a due vie (mappe con circuiti di collegamento a due vie) caratterizzano la struttura delle costruzioni grammaticali.

I circuiti di mappatura sono anche usati come parte delle connessioni asimmetriche attraverso gli spazi mentali. Uno spazio mentale è una simulazione neurale S che può essere attivata da un singolo nodo di gestalt G con ruoli semantici A, B, … nella simulazione.

Una mappa attraverso lo spazio ha due spazi mentali: G1, che consiste nella simulazione S1 con ruoli semantici o referenti A1, B1, …, e G2, che consiste nella simulazione S2 con ruoli semantici o referenti A2, B2, … G1 e G2 sono legati da una connessione attraverso lo spazio costituita da (1) un nodo di gestalt G, che consiste in un costruttore di spazio B, (2) un circuito di collegamento L con una connessione C da G1 a G2, e (3) un circuito di mappatura M che mappa i ruoli semantici o referenti A1, B1, … nella simulazione S1 rispetto ai ruoli semantici o referenti A2, B2, … nella simulazione S2.

Si prenda ad esempio la frase Se Clinton fosse stato presidente della Francia, non ci sarebbe stato

uno scandalo riguardo al suo caso. Gli spazi mentali sono G1, gli Stati Uniti durante la presidenza

di Clinton con A1, Clinton, ed S1, il suo caso negli Stati Uniti, e G2, la Francia a quel tempo, A2, un correlato di Clinton ed S2 uguale A2 è il presidente della Francia che ha un caso in Francia senza uno scandalo; L1 è il circuito che collega A1 (il Clinton reale) con A2 (il correlato di Clinton diverso da Clinton).

La legatura neurale si può aggiungere in casi di questo genere per fornire un’identità attraverso lo spazio invece di un mero correlato attraverso lo spazio, ad esempio se si considera la frase Se

Clinton farà la campagna elettorale per sua moglie, ella vincerà. Qui Clinton nello spazio

condizionale è lo stesso che Clinton nello spazio della realtà. Non c’è soltanto una connessione Clinton-Clinton che definisce un correlato attraversalo spazio, c’è anche una legatura, che rende il correlato la stessa persona.

In questa descrizione la legatura neurale è extra, in aggiunta alla connessione. Ma la legatura attualmente rende il caso cognitivamente più semplice in questo, cioè riguardo al fatto che ci sono meno entità distinte di cui seguire le tracce. La complessità nella descrizione formale dei circuiti può spesso corrispondere alla semplicità nel modo in cui funziona il cervello.

Il circuito di estensione consiste in un gruppo di nodi connessi A, B, C, D, E, nei nodi D’ ed E’ che sono reciprocamente inibitori rispettivamente di D ed E, in un nodo di estensione X. Quando o D o

E si sta accendendo, X non c’è. Quando si sta accendendo X, sia D’ sia E’ si stanno accendendo, e di conseguenza D ed E non ci sono. Questo provoca due alternative di circuito: A, B, C, D, E, senza X, e A’, B’, C’, D’, E’, X.

Il circuito schema di X consiste in un nodo di gestalt, in nodi di stato, in nodi di azione, in connessioni sia attivanti che inibenti e in nodi di determinazione dei tempi. Gli schemi di X, o schemi di esecuzione, svolgono funzioni attraverso legature che attivano altri circuiti. Ogni nodo di azione è preceduto e seguito da un nodo di stato, con l’attivazione che si propaga dagli stati alle azioni agli stati. I nodi di determinazione dei tempi coordinano le lunghezze degli stati e delle azioni, che possono essere istantanee o prolungate. Le azioni iterate sono formate da cicli che vanno dallo stato che segue un’azione allo stato che la precede. Le azioni condizionali sono formate per mezzo di sblocchi del segnale – casi in cui le attivazioni sia da A che da A’ sono necessarie per attivare il nodo B.

Il nodo di gestalt attiva lo stato iniziale e lo stato finale inibisce il nodo di gestalt. Le azioni hanno tipicamente stati iniziali e finali, azioni che iniziano e si concludono, azioni centrali, e possono avere dei fini. Un’azione finalizzata è un’azione con uno stato desiderato. Il fine è incontrato se lo stato desiderato è attivo dopo l’azione centrale, e se è così l’azione è conclusa. Ogni azione può essere legata dal punto di vista neurale al nodo di gestalt di un altro complesso schema di X per produrre azioni piuttosto complesse.

Gli schemi di X caratterizzano le strutture degli stati e delle azioni, riferite agli “aspetti” in linguistica. Gli aspetti possono essere durativi o istantanei, stativi o attivi, completivi o conclusi in modo aperto, iterativi o non iterativi.

Quando è connesso al corpo attraverso la corteccia motoria primaria, lo schema X premotorio/SMA può realizzare le azioni. Gli schemi di X possono anche definire scenari entro i frames o scenari narrativi e realizzare catene di ragionamento attraverso simulazioni mentali che si attivano in modo sequenziale.