Come fanno i banchi di pesci a nuotare in armonia? - Nathan S.Jacobs
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0:08 - 0:12Come fanno i banchi di pesci
a nuotare in armonia? -
0:12 - 0:16Come fanno le cellule del nostro cervello
a dar vita a quei pensieri complessi, -
0:16 - 0:17quei ricordi,
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0:17 - 0:20quella coscienza,
che di fatto siamo noi? -
0:20 - 0:24Straordinariamente, queste domande hanno
la stessa risposta, in generale: -
0:24 - 0:25proprietà emergente,
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0:25 - 0:30o creazione spontanea di comportamenti
e funzioni sofisticate -
0:30 - 0:34da grandi gruppi di elementi semplici.
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0:34 - 0:37Come molti animali,
i pesci si raggruppano tra loro, -
0:37 - 0:40non solo per il piacere di stare insieme
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0:40 - 0:42ma per una questione di sopravvivenza.
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0:42 - 0:46I banchi di pesci mostrano
comportamenti complessi da sciame -
0:46 - 0:48che li aiutano a evitare
i predatori affamati, -
0:48 - 0:54mentre un pesce solitario è individuato
come preda facile. -
0:54 - 0:57Allora, quale pesce intelligente
è il capo di tutti gli altri? -
0:57 - 0:59In realtà, non lo è nessuno,
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0:59 - 1:01e lo sono tutti.
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1:01 - 1:03E questo cosa significa?
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1:03 - 1:07Mentre il banco di pesci ruota,
gira e schiva gli squali con eleganza -
1:07 - 1:10in un movimento
volontario e coordinato, -
1:10 - 1:15ogni pesce sta solo seguendo
due semplici regole -
1:15 - 1:17che non hanno nulla a che vedere
con lo squalo: -
1:17 - 1:21primo, stai vicino, ma non troppo,
al pesce accanto a te -
1:21 - 1:24e secondo, continua a nuotare.
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1:24 - 1:30Ogni singolo pesce si concentra su
queste minuscole interazioni locali -
1:30 - 1:34ma se si uniscono abbastanza pesci,
succede qualcosa di interessante. -
1:34 - 1:40Il movimento del singolo pesce
si confonde in un'entità nuova: -
1:40 - 1:44il banco, che ha il suo personale
assetto di comportamenti. -
1:44 - 1:47Il banco non è controllato da
un singolo pesce. -
1:47 - 1:54Nasce quando abbastanza pesci
seguono la giusta serie di regole locali. -
1:54 - 1:57è come un caso che si ripete
all'infinito, -
1:57 - 2:02permettendo ai pesci di tutto l'oceano
di sfuggire ai predatori. -
2:02 - 2:04E non vale solo per i pesci.
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2:04 - 2:09La proprietà emergente esiste in molti
sistemi complessi di elementi interagenti. -
2:09 - 2:14Per esempio, il modo particolare
in cui milioni di granelli di sabbia -
2:14 - 2:17collidono e rotolano gli uni sugli altri,
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2:17 - 2:22crea quasi sempre lo stesso
motivo ondulato. -
2:22 - 2:24E quando l'umidità si congela
nell'atmosfera, -
2:24 - 2:27le specifiche proprietà di legame
delle molecole dell'acqua -
2:27 - 2:34producono reticoli che si irradiano
e formano bellissimi fiocchi di neve -
2:34 - 2:36La proprietà emergente
è così complessa -
2:36 - 2:39che non la si può capire
semplicemente scomponendola, -
2:39 - 2:42come il motore di un'auto.
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2:42 - 2:46Smontare gli elementi è un primo passo
per capire i sistemi complessi. -
2:46 - 2:49Ma se riduciamo un banco di pesci,
a dei pesci singoli, -
2:49 - 2:51perderà la sua capacità di evitare
i predatori -
2:51 - 2:54e non ci resterà più niente
da studiare. -
2:54 - 2:58E se riduciamo il cervello,
a dei singoli neuroni, -
2:58 - 3:01rimarremo con qualcosa di
totalmente inaffidabile, -
3:01 - 3:04che non c'entra niente con il
nostro modo di pensare e comportarci, -
3:04 - 3:06o almeno la maggior parte del tempo.
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3:06 - 3:09Comunque, qualunque cosa
stiate pensando in questo momento -
3:09 - 3:13non dipende da un singolo neurone
in un angolo del vostro cervello. -
3:13 - 3:17Al contrario, la mente si sviluppa
grazie all'attività collettiva -
3:17 - 3:22di molti, molti neuroni.
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3:22 - 3:25Ci sono milioni di neuroni
nel cervello umano, -
3:25 - 3:29e miliardi di collegamenti
tra tutti quei neuroni. -
3:29 - 3:32Quando accendiamo un sistema
così complicato, -
3:32 - 3:36questo potrebbe comportarsi in una
miriade di modi strani, ma non lo fa. -
3:36 - 3:41I neuroni nel nostro cervello seguono
semplici regole, come i pesci -
3:41 - 3:46cosicché in gruppo, la loro attività
si organizza secondo schemi affidabili -
3:46 - 3:49che ci fanno fare cose come
riconoscere i volti, -
3:49 - 3:53compiere con successo
la stessa azione all'infinito, -
3:53 - 3:58e conservare quelle semplici abitudini,
che tutti apprezzano di noi. -
3:58 - 4:02Quindi, nel caso del cervello
quali sono queste semplici regole? -
4:02 - 4:05La funzione principale
di ogni neurone nel cervello -
4:05 - 4:09è di stimolare o inibire
gli altri neuroni. -
4:09 - 4:12Se colleghiamo tra loro alcuni neuroni
in un circuito semplice, -
4:12 - 4:15possiamo generare schemi
di attività ritmici, -
4:15 - 4:18anelli reattivi che intensificano o
smorzano un segnale, -
4:18 - 4:20rivelatori di coincidenza
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4:20 - 4:23e disinibizione,
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4:23 - 4:27in cui due neuroni inibitori
possono attivare un altro neurone -
4:27 - 4:29rimuovendo i freni inibitori.
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4:29 - 4:32A mano a mano che i neuroni
si connettono, -
4:32 - 4:36si sviluppano sempre maggiori
schemi di attività complessi. -
4:36 - 4:42Presto, diversi neuroni interagiscono
in diversi modi contemporaneamente -
4:42 - 4:44tanto da rendere il sistema caotico.
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4:44 - 4:48La traiettoria dell'attività della rete
non può essere spiegata così facilmente -
4:48 - 4:52dai circuiti locali semplici
descritti finora. -
4:52 - 4:55Eppure, da questo caos,
gli schemi emergono, -
4:55 - 4:59e si sviluppano sempre di più
duplicandosi. -
4:59 - 5:02A un certo punto, questi
schemi emergenti di attività -
5:02 - 5:04diventano sufficientemente complessi
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5:04 - 5:09e curiosi da iniziare a studiare
le proprie origini biologiche, -
5:09 - 5:11senza parlare della proprietà emergente.
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5:11 - 5:15E ciò che abbiamo trovato nel fenomeno
emergente in scale differenti -
5:15 - 5:19è la stessa straordinaria caratteristica
che ci hanno mostrato i pesci: -
5:19 - 5:24che la proprietà emergente non
pretende qualcuno o qualcosa per esserci. -
5:24 - 5:26Se ci sono le giuste regole,
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5:26 - 5:28e si incontrano le condizioni essenziali,
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5:28 - 5:33un sistema complesso ricadrà
nelle stesse abitudini, ripetutamente, -
5:33 - 5:37trasformando il caos in ordine.
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5:37 - 5:40Succede così nel pandemonio molecolare
che fa funzionare le cellule, -
5:40 - 5:43l'intricata selva di neuroni
che produce i pensieri e l'identità, -
5:43 - 5:46la nostra rete di amici e famiglia,
-
5:46 - 5:51fino ad arrivare alle strutture
ed economie cittadine del nostro pianeta.
- Title:
- Come fanno i banchi di pesci a nuotare in armonia? - Nathan S.Jacobs
- Speaker:
- Nathan S. Jacobs
- Description:
-
Vedi l'intera lezione: http://ed.ted.com/lessons/how-do-schools-of-fish-swim-in-harmony-nathan-s-jacobs
Come fanno i banchi di pesci a nuotare in armonia? Come fanno le minuscole cellule del nostro cervello a dar vita a pensieri complessi, ricordi e coscienza che, di fatto, siamo noi? Straordinariamente, queste domande hanno le stesse risposte. Nathan S. Jacobs spiega il concetto di proprietà emergente, la creazione spontanea di comportamenti e funzioni sofisticati ad opera di un vasto gruppo di elementi semplici.
Lezione di Nathan S. Jacobs, animazione di TED-Ed.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 06:07
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