I

Figuur 4.2 Vorming van een representatie
in een netwerk. Alle
typen verbindingen die in een
netwerk kunnen voorkomen zijn
weergegeven: parallelle, convergerende,
divergerende, opstijgende
en terugkerende (feedback)
verbindingen. Actieve verbindingen
en neuronen zijn in zwart, niet
actieve verbindingen en neuronen
in wit weergegeven. Situatie A:
Activering van een netwerk via
twee inputkanalen (onderzijde).
Situatie B: Na stimulatie blijven
alleen de synaptische verbindingen actief. Situatie C: Input van slechts één kanaal is voldoende om het grootste
deel van dit passieve of sluimerende netwerk weer te activeren. Naar: Fuster (1995).
Hierdoor ontstaat snel een 'tekort aan cellen': het menselijke brein bevat domweg onvoldoende
zenuwcellen, om de miljarden specifieke indrukken die een mens tijdens zijn leven opdoet,
te kunnen opslaan. Verspreide opslag van informatie wordt daarom, neuraal gezien, meer
plausibel geacht dan lokale opslag: informatie wordt niet in een enkele cel, maar in een netwerk
van cellen opgeslagen. Figuur 4.2 geeft op eenvoudige wijze weer hoe de vorming van
zo'n verspreid netwerk tot stand komt: input vanuit lagere niveaus van een netwerk convergeert
in 'knopen' op een hoger niveau. Op de hogere niveaus is echter ook sprake van divergentie
van dezelfde input. Nadat stimulatie heeft plaatsgevonden (patroon A), is er sprake van
een versterkte synaptische activiteit die de latent aanwezige (of passieve) geheugenrepresentatie
voorstelt (patroon B). Op grond van deze versterkte synaptische werking kan bij een later
optredende partiële input, een groot deel van de representatie weer opnieuw worden geactiveerd
(patroon C).
Andere aanduidingen van het netwerkprincipe zijn vectorcodering of verspreide opslag. Het
gezicht van grootmoeder is niet in een enkele cel opgeslagen, maar in een vector of een
reeks van cellen. De activatietoestand van elke cel kan daarbij in een getal worden uitgedrukt.
Het grote voordeel van vectorcodering is dat in een beperkt aantal cellen een groot aantal
verschillende representaties kunnen worden opgeslagen. Verschillende combinaties van cellen
en verschillende configuraties van gewichten (dat wil zeggen de sterkte van synaptische
verbindingen tussen de cellen) produceren immers steeds nieuwe representaties. Het probleem
van 'cellengebrek' dat bij lokale codering optreedt, wordt hiermee dus grotendeels
vermeden. Het is dus veel aantrekkelijker om representaties te beschouwen als eigenschappen
van netwerken van in het brein verspreide neuronen, dan als de eigenschap van een
enkele cel.
94