В мозге слой VI играет ключевую роль в обработке новизны сигнала, выделяя неожиданные изменения в потоке информации. Сравнивает поступающие данные с фоновым уровнем активности и усиливает или подавляет сигналы в зависимости от их контрастности. Механизм позволяет адаптироваться к новым стимулам, выделяя значимые особенности и подавляя предсказуемый шум. В отличие от обычного softmax, который просто нормализует вероятности, биологический механизм новизны использует раздельное усиление и торможение сигналов, что делает процесс приближенным к работе мозга.

Хотя слой VI напоминает классификатор, его функция шире. Классификатор на выходе нейросети жестко присваивает объекту вероятность принадлежности к определенному классу, механизм новизны слоя VI динамически модулирует активность других слоев. Он не просто определяет "что это", а регулирует, насколько важно это для дальнейшей обработки. Это позволяет мозгу не только распознавать объекты, но и учитывать контекст, адаптируя внимание к наиболее значимым стимулам.

О том, почему механизм слоя VI играет важное значение.

Продолжение объяснения механизма работы слоя VI в мозге.
- Частные случаи урезанной реализации слоя VI в современных нейронных сетях.
- Обобщение данной механики на глобальном (дофамин) и локальном (слой VI) уровне.

Таким образом, в обоих случаях происходит адаптивное управление сигналами: если сигнал оказывается важным и неожиданным – его усиливают, если нет – он подавляется. Это универсальный принцип, который можно назвать как механизмом новизны, так и механизмом ошибки предсказания, поскольку они отражают одну и ту же общую функцию в системе обработки информации.

Теория предсказывающего кодирования предполагает, что кора постоянно сравнивает ожидания с входящими сигналами, а таламокортикальные связи (с участием слоя VI) могут реализовывать "корректирующие" сигналы, похожие на RPE.

В экспериментах с оптогенетикой показано, что нарушения в слое VI приводят к дефициту обработки новизны, что напоминает эффекты дисфункции дофаминовой системы.

Ошибка предсказания и контраст — два ключевых механизма, которые помогают мозгу интерпретировать мир. В основе лежит способность мозга делать предсказания о будущих событиях, исходя из опыта. Ошибка предсказания возникает, когда реальный сигнал отличается от того, что мы ожидали. Например, мы ожидаем услышать шелест листьев, но слышим громкий шум, наш мозг замечает ошибку и быстро регистрирует отличие — это сигнал, который помогает нам адаптироваться. Это важно для выживания, так как помогает мозгу распознавать и реагировать на неожиданное(угроза, источник пищи или опасности). Контраст, позволяет мозгу выделять важные изменения в окружающем мире, отделяя значимые сигналы от фона. Представьте, что вы находитесь в лесу. Если шелест листьев будет одинаковым, вы не будете на него реагировать. Но если звук изменится (дикий зверь), контраст между обычным и неожиданным шумом мгновенно привлечет ваше внимание. Этот механизм помогает усиливать внимание, прежде всего, к новым и важным данным, игнорируя обычные сигналы.