imported>EranBot: בוט החלפות: תאור\1

2026-06-01T10:09:25Z

דף חדש

'''תא סבתא''' (ב[[אנגלית]]: '''Grandmother cell'''), המכונה לעיתים "נוירון [[ג'ניפר אניסטון]]" ('''"Jennifer Aniston neuron"'''), הוא [[תא עצב|נוירון]] היפותטי המייצג מושג או עצם מורכב אך ספציפי.<ref name="gross">{{Cite journal|last=Gross|first=CG|year=2002|title="Genealogy of the "Grandmother Cell|url=http://www.as.wvu.edu/daly/439/readings/Gross%202002%20Grandmother%20Cell.pdf|url-status=dead|journal=Neuroscientist|volume=8|issue=5|pages=512–518|doi=10.1177/107385802237175|pmid=12374433|archive-url=https://web.archive.org/web/20120208054237/http://www.as.wvu.edu/daly/439/readings/Gross%202002%20Grandmother%20Cell.pdf|archive-date=2012-02-08}}</ref> הוא מופעל כאשר אדם "רואה, שומע או מבחין בדרך חושית אחרת"<ref>{{Cite book|last=Clark|first=Austen|title=A Theory of Sentience|publisher=Oxford University Press|year=2000|isbn=978-0-19-823851-5|page=43}}</ref> בישות ספציפית, כמו [[סב]]תא שלו. רעיון זה מנוגד למושג של קידוד מצרפי (באנגלית: Ensemble coding, או קידוד גס), שבו אוסף התכונות הייחודיות המאפיינות את הסבתא מזוהה כדפוס הפעלה מסוים על פני מכלול של נוירונים, במקום להיות מזוהה על ידי "תא סבתא" ספציפי.<ref name="gross" />

המונח נטבע בסביבות שנת 1969 על ידי המדען הקוגניטיבי ג'רי לטווין.{{הערה|שם=gross}} במקום לשמש כהשערה רצינית, המושג "תא סבתא" שימש בתחילה בעיקר כבדיחה, והפך ל"איש קש" או ניגוד בדיונים על תיאוריות קידוד מצרפי בספרי לימוד מבואיים.<ref name="gross" /> עם זאת, מושג דומה, '''הנוירון הגנוסטי''', הוצג מספר שנים קודם לכן על ידי יז'י קונורסקי כהצעה רצינית.<ref name="gross" />

== היסטוריה ==
בשנת 1953, הוראס בארלו תיאר תאים ברשתית של צפרדעים כ"גלאי חרקים" ("bug detectors"), אך המונח לא זכה לשימוש נרחב.<ref name="barlow">{{Cite journal|last=Barlow|first=Horace|date=January 1953|title=Summation and inhibition in the frog's retina|journal=J Physiol|volume=119|pages=69-88|doi=10.1113/jphysiol.1953.sp004829|pmc=1393035|pmid=13035718}}</ref>{{הערה|שם=gross}} כמה שנים לאחר מכן, ג'רום "ג'רי" לטווין ואחרים חקרו גם הם את התאים האלה ואחרים, מה שהוליד בסופו של דבר את מאמרם הנודע משנת 1959 "מה עינו של הצפרדע מספרת למוח הצפרדע" ("What the frog's eye tells the frog's brain").<ref name="gross" />

בסביבות שנת 1969, ג'רום לטווין (Jerome Lettvin) הציג את המונח "תא סבתא" בקורס שלימד ב־[[המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס|MIT]], כשסיפר אנקדוטה בדיונית על נוירוכירורג שגילה קבוצה של "תאי אם" במוח ש"הגיבו באופן ייחודי לאם... בין אם חיה או מפוחלצת, נראית מלפנים או מאחור, הפוכה או באלכסון או מוצגת בקריקטורה, תצלום או הפשטה".{{הערה|שם=gross}} בסיפורו של לטווין, הנוירוכירורג הסיר (בצורה אלימה) את כל "כמה אלפי הנוירונים הנפרדים" הללו ממוחו של פורטנוי, גיבור הרומן "תלונתו של פורטנוי" מאת פיליפ רות משנת 1969, ובכך ריפא אותו מהאובססיה שלו לאמו, והמשיך לחקור "תאי סבתא" במקום זאת.<ref name="gross" />

עד שנת 2005, אד קונור ציין כי המונח "הפך לקיצור לכל הטיעונים המעשיים המכריעים נגד תוכנית קידוד אובייקטים של אחד לאחד. אף אחד לא רוצה שיאשימו אותו באמונה בתאי סבתא".<ref name=":0">{{Cite journal|last=Connor|first=Charles|date=23 June 2005|title=Friends and grandmothers|journal=Nature|volume=435|issue=7045|pages=1036–1037|doi=10.1038/4351036a|pmid=15973389|doi-access=free}}
</ref> עם זאת, באותה שנה, נוירוכירורגים מ-UCLA יצחק פריד (Itzhak Fried), רודריגו קיאן קירוגה (Quian Quiroga) ואחרים פרסמו ממצאים על מה שהם כינו לימים "הנוירון של [[ג'ניפר אניסטון]]".<ref name=":0" /><ref name=":1" /> לאחר ניתוחים שבוצעו במטופלים שחוו התקפים אפילפטיים, הראו החוקרים תמונות של סלבריטאים כמו ג'ניפר אניסטון. במטופלים, שהיו בהכרה מלאה, לעיתים קרובות נצפתה פעילות של נוירון מסוים, מה שהצביע על כך שלמוח יש נוירונים ספציפיים לאניסטון.<ref name=":1">{{Cite web|last=Krulwich|first=Robert|date=March 30, 2012|title=Neuroscientists Battle Furiously over Jennifer Aniston|url=https://www.npr.org/sections/krulwich/2012/03/30/149685880/neuroscientists-battle-furiously-over-jennifer-aniston|website=NPR}}</ref><ref>{{Cite news|last=Quian Quiroga|first=Rodrigo|date=February 1, 2013|title=Searching for the Jennifer Aniston Neuron|work=Scientific American|url=https://www.scientificamerican.com/article/brain-cells-searching-for-jennifer-aniston-neuron/|access-date=March 23, 2023}}</ref>
[[קובץ:Grandmother cells - heb.png|טקסט=grandmother cell theory : time-line|ממוזער|תיאורית "תא סבתא" ציר זמן]]

== תמיכה ==
=== תאים סלקטיביים לפנים ===
נוירונים חזותיים בקליפת המוח הרקתית התחתונה (inferior temporal cortex) של קופים מגיבים באופן סלקטיבי לידיים ולפנים.<ref>{{Cite journal|last=Perrett|first=DI|last2=Rolls|first2=ET|last3=Caan|first3=W|year=1982|title=Visual neurons responsive to faces in the monkey temporal cortex.|journal=Exp Brain Res|volume=47|issue=3|pages=329–42|doi=10.1007/bf00239352|pmid=7128705}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Yamane|first=S|last2=Kaji|first2=S|last3=Kawano|first3=K|year=1988|title=What facial features activate face neurons in the inferotemporal cortex of the monkey?|journal=Exp Brain Res|volume=73|issue=1|pages=209–14|doi=10.1007/bf00279674|pmid=3208858}}</ref> תאים אלה הם סלקטיביים בכך שהם אינם מופעלים על ידי אובייקטים חזותיים אחרים החשובים לקופים כמו פירות ואיברי מין. מחקר מצא שניתן לאמן חלק מהתאים האלה להפגין ספציפיות גבוהה לאובייקטים חזותיים שרירותיים (arbitrary), ונראה כי אלו עשויים להתאים לדרישות של תאים גנוסטיים/תאי סבתא.<ref>{{Cite journal|last=Logothetis|first=NK|last2=Sheinberg|first2=DL|year=1996|title=Visual object recognition.|journal=Annu Rev Neurosci|volume=19|pages=577–621|doi=10.1146/annurev.ne.19.030196.003045|pmid=8833455}}</ref> בנוסף, קיימות ראיות לתאים ב[[היפוקמפוס]] האנושי המגיבים באופן סלקטיבי ביותר לקטגוריות גירויים שונות, ובהן פנים אנושיות ספציפיות.<ref>{{Cite journal|last=Gross|first=CG|year=2000|title=Coding for visual categories in the human brain|journal=Nat Neurosci|volume=3|issue=9|pages=855–6|doi=10.1038/78745|pmid=10966610}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Kreiman|first=G|last2=Koch|first2=C|last3=Fried|first3=I|year=2000|title=Category specific visual responses of single neurons in the human medial temporal lobe|journal=Nat Neurosci|volume=3|issue=9|pages=946–53|doi=10.1038/78868|pmid=10966627}}</ref>

עם זאת, רוב התאים הסלקטיביים לפנים המדווחים אינם תאי סבתא/תאים גנוסטיים במובן הטהור מכיוון שהם אינם מייצגים תפיסה ספציפית, כלומר, הם אינם תאים סלקטיביים באופן מובהק בפעילותם לפרצוף אחד ורק פרצוף אחד ללא קשר לשינויים בגודל, בכיוון ובצבע. אפילו תאי הפנים הסלקטיביים ביותר בדרך כלל גם מגיבים, אם כי בעוצמה פחותה, למגוון פנים אחרות. יתרה מכך, תגובתם של תאים סלקטיביים לפנים משתנה לעיתים קרובות בהתאם להיבטים שונים של הפנים. זה מצביע על כך שתגובת התא נובעת מהצורך של קוף להבדיל בין פנים בודדות שונות ולא בין קטגוריות אחרות של גירויים (כמו בננות), כאשר תכונות ההבחנה שלהם קשורות לעובדה שפנים שונות דומות הרבה יותר זו לזו בארגון הכללי שלהן ובפרטים הקטנים מאשר סוגים אחרים של גירויים.{{הערה|שם=gross}} בנוסף, הוצע כי תאים אלה עשויים למעשה להגיב כנוירונים מיוחדים לזיהוי תכונות המתפקדים רק בהקשר ההוליסטי של מבנה פנים.<ref>{{Cite journal|last=Jagadeesh|first=B|year=2009|title=Recognizing grandmother|journal=Nat Neurosci|volume=12|issue=9|pages=1083–5|doi=10.1038/nn0909-1083|pmid=19710647}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Freiwald|first=WA|last2=Tsao|first2=DY|last3=Livingstone|first3=MS|year=2009|title=A face feature space in the macaque temporal lobe|journal=Nat Neurosci|volume=12|issue=9|pages=1187–96|doi=10.1038/nn.2363|pmc=2819705|pmid=19668199}}</ref>

רעיון אחד היה שתאים כאלה יוצרים מכלולים (ensembles) לקידוד גס או מבוזר של פנים במקום גלאים לפרצופים ספציפיים. לפיכך, סבתא ספציפית עשויה להיות מיוצגת על ידי מכלול מיוחד של תאי סבתא או תאי כמעט-סבתא.{{הערה|שם=gross}}

=== תאי זיהוי ספציפיים לאינדיבידואל ===
בשנת 2005, מחקר של [[אוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס|UCLA]] ו-[[המכון הטכנולוגי של קליפורניה|קאלטק]] מצא עדויות לנוירונים שונים באונה הטמפורלית המדיאלית של האדם המגיבים באופן סלקטיבי לפרטים או חפצים מסוימים וכן נוירונים המגיבים לאנשים ספציפיים, כמו [[ביל קלינטון]] או [[ג'ניפר אניסטון]]. נוירון של [[האלי ברי]], למשל, עשוי להגיב "למושג, לישות המופשטת, של האלי ברי", ויורה לא רק בגלל תמונות של האלי ברי, אלא גם לשם הכתוב "האלי ברי".<ref name="ReferenceA">{{Cite journal|last=Quian Quiroga|first=R.|display-authors=etal|year=2005|title=Invariant visual representation by single neurons in the human brain|url=https://www.researchgate.net/publication/7770938|journal=Nature|volume=435|issue=7045|pages=1102–1107|bibcode=2005Natur.435.1102Q|doi=10.1038/nature03687|pmid=15973409}}</ref> עם זאת, מחקר זה אינו מרמז לכך שרק התא המנוטר הגיב למושג זה, וכמו כן, לא נטען בו שאף שחקנית אחרת לא תגרום לתא להגיב (אף על פי שכמה תמונות אחרות שהוצגו של שחקניות אחרות אכן לא גרמו לו להגיב).<ref name="ReferenceA" /> למרות הראיות הללו, רוב מדעני המוח אינם מאמינים בקידוד מילולי של "נוירון אחד = מושג אחד". החוקרים מאמינים שמצאו ראיות לדלילות (sparseness), ולא לתאי סבתא.<ref>{{Cite journal|last=Quian Quiroga|first=R.|display-authors=et al.|year=2008|title=Sparse but not 'Grandmother-cell' coding in the medial temporal lobe|url=https://scholar.harvard.edu/files/kreimanlab/files/gk2121.pdf|journal=Trends in Cognitive Sciences|volume=12|issue=3|pages=87–91|doi=10.1016/j.tics.2007.12.003|pmid=18262826}}</ref>

ראיות נוספות לתאוריה שרשת עצבית קטנה מספקת זיהוי פנים נמצאו מניתוח מחקרי רישום תאים של קופי מקוק. על ידי עיצוב פנים כנקודות במרחב ליניארי רב ממדי, גילו המדענים שקצב הירי של כל תא פנים עומד ביחס ישר להיטל של גירוי פנים נכנס על ציר בודד במרחב זה, מה שמאפשר למכלול תאי פנים של כ-200 תאים לקודד את מיקומו של כל פנים במרחב.<ref>{{Cite journal|last=Chang, Tsao|date=2017|title=The Code for Facial Identity in the Primate Brain|journal=Cell|volume=169|issue=6|pages=1013–1028|doi=10.1016/j.cell.2017.05.011|pmc=8088389|pmid=28575666|doi-access=free}}</ref>

== דלילות לעומת ייצוגים מבוזרים ==
השערת תאי הסבתא היא גרסה קיצונית של רעיון '''הדלילות''' (sparseness) שאומר שמושג מיוצג על ידי רשת קטנה של נוירונים ולא על ידי נוירון יחיד.<ref>{{Cite book|last=Rugg|first=Michael|url=https://archive.org/details/cognitiveneurosc00rugg|title=Cognitive Neuroscience|publisher=MIT Press|year=1997|isbn=978-0-262-68094-3|pages=[https://archive.org/details/cognitiveneurosc00rugg/page/49 49]–58|url-access=registration}}
</ref><ref name=":0">{{Cite journal|last=Connor|first=Charles|date=23 June 2005|title=Friends and grandmothers|journal=Nature|volume=435|issue=7045|pages=1036–1037|doi=10.1038/4351036a|pmid=15973389|doi-access=free}}
</ref> והיא אינה חפה מביקורת. הניגוד להשערת תאי הסבתא היא תאוריית ה'''ייצוג המבוזר''' (distributed representation theory), הקובעת שגירוי ספציפי מקודד על ידי דפוס הפעילות הייחודי שלו על פני קבוצה גדולה של נוירונים המפוזרים באופן נרחב במוח.

הטיעונים נגד הדלילות כוללים:

# על פי תיאוריות מסוימות, יהיה צורך באלפי תאים עבור כל פנים נתונות, מכיוון שיש לזהות כל פרצוף אפשרי מזוויות רבות ושונות – פרופיל, מבט שלושת רבעי, חזית מלאה, מלמעלה וכו' ובמוח יש כושר אחסון מוגבל.
# אובדן תפיסת מושג אם נוירון אחד מת.
# במקום להפוך ליותר ויותר ספציפי ככל שהעיבוד החזותי מתקדם מהרשתית דרך המרכזים החזותיים השונים במוח, הדימוי (Image) מנותח חלקית לתכונות בסיסיות כגון קווים אנכיים, צבע, מהירות וכו', המפוזרות במודולים שונים המופרדים על ידי מרחקים גדולים יחסית. האופן שבו כל התכונות הנפרדות הללו משתלבות מחדש ליצירת שלם חסר תפרים ידוע כבעיית הקישור (the binding problem).

== בעד ונגד תיאורית תא סבתא ==
{| class="wikitable"
| valign="top" |
| valign="top" |'''בעד (חוזקות התיאוריה)'''
| valign="top" |'''נגד (חולשות התיאוריה)'''
|-
| valign="top" |'''ספציפיות'''
| valign="top" |גבוהה. נוירון יחיד יכול ליצג מושג מדויק.
| valign="top" |המודל ספציפי מדי. קיימות מגבלות של גמישות והכללה.
|-
| valign="top" |'''יעילות'''
| valign="top" |זיהוי מהיר וישיר של המושג מבלי לשלב אותות רבים.
| valign="top" |המודל מפשט מאוד את האופן בו המוח מעבד מידע מורכב.
|-
| valign="top" |'''יצוג'''
| valign="top" |נתמך בממצאים שמראים תגובות נוירונים לתמונות או אופנים שונים של תצוגת המושג.
| valign="top" |נראה שזה משקף '''קידוד דליל''' ולא נוירון אחד לכל מושג.
|-
| valign="top" |'''חוסן'''
| valign="top" |מבנה פשוט קל לפרשנות מושגית.
| valign="top" |עדין מאוד. אובדן של נוירון אחד יכול למחוק מושג שלם.
|-
| valign="top" |'''קיבולת אחסון'''
| valign="top" |מיפוי ברור בין נוירון למושג.
| valign="top" |לא ניתן להרחבה. המוח יצטרך מספר עצום של נוירונים.
|-
| valign="top" |'''סבירות ביולוגית'''
| valign="top" |תמיכה אמפירית מסוימת מרישומים מנוירון יחיד.
| valign="top" |סתירה עם עדויות חזקות לייצוגים מבוזרים.
|-
| valign="top" |'''ערך תאורטי'''
| valign="top" |יכול לשמש כמודל רעיוני ((conceptual model או כ"מקרה קיצון"
| valign="top" |לא נחשב למודל ריאליסטי של תפקוד מוח.
|}

== תאים פונטיפיקליים ==
בשנת 1890 הציע [[ויליאם ג'יימס]] רעיון קשור של תא פונטיפיקלי (Pontifical cell). התא הפונטיפיקלי מוגדר כתא משוער ובלתי סביר, שבו מתרכזות כל חוויותינו. תא זה שונה מתא ספציפי למושג בכך שהוא האתר של חוויית נתוני החושים. התא הפונטיפיקלי של ג'יימס משנת 1890 היה למעשה תא "שאליו שאר המוח סיפק ייצוג" של סבתא. חוויית הסבתא התרחשה בתא זה.

== הערות שוליים ==
{{הערות שוליים|יישור=שמאל}}
[[קטגוריה:מדעים קוגניטיביים]]

תא סבתא - היסטוריית גרסאות

imported>EranBot: בוט החלפות: תאור\1