home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #30 / NN_1992_30.iso / spool / bit / listserv / csgl / 1851 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-12-14  |  9.3 KB  |  186 lines

  1. Comments: Gated by NETNEWS@AUVM.AMERICAN.EDU
  2. Path: sparky!uunet!paladin.american.edu!auvm!VAXF.COLORADO.EDU!POWERS_W
  3. X-Envelope-to: CSG-L@vmd.cso.uiuc.edu
  4. X-VMS-To: @CSG
  5. MIME-version: 1.0
  6. Content-transfer-encoding: 7BIT
  7. Message-ID: <01GSB833WC2A005476@VAXF.COLORADO.EDU>
  8. Newsgroups: bit.listserv.csg-l
  9. Date:         Mon, 14 Dec 1992 15:53:32 -0700
  10. Sender:       "Control Systems Group Network (CSGnet)" <CSG-L@UIUCVMD.BITNET>
  11. From:         "William T. Powers" <POWERS_W%FLC@VAXF.COLORADO.EDU>
  12. Subject:      Neurological research
  13. Lines: 171
  14.  
  15. [From Bill Powers (921214.1045)]
  16.  
  17. Mark Olson (921214.1010) --
  18.  
  19. You may have less frustration in sending if you set your right
  20. margin to 65 and be sure you have a hard carriage return at the
  21. end of each line. If you send a long string without a return you
  22. can overrun a buffer in your mainframe, which will cause the
  23. transmission to be rejected. Remember, mainframe software was not
  24. made to serve people; people were made to serve mainframe
  25. software.
  26. -------------------------------------------------------
  27. Your point about using information about the brain is a good one.
  28. I did a good deal of that in writing BCP. In fact when I went to
  29. work at the VA Research Hospital in Chicago, I was full of
  30. ambitions, with the Northwestern University Medical School (and
  31. library) right across the street. I thought good, I can just go
  32. through all the neurological literature and look up what the
  33. various parts of the brain do, and build the model around that. I
  34. was soon disillusioned. Maybe the information was there
  35. somewhere, but if so it was like a card index that someone had
  36. dumped on the floor, stirred, and put back at random. You'll find
  37. some neurological references in BCP, but not nearly as many of
  38. them as I had hoped to accumulate. I did make a note about Hubel
  39. and Weisel. Basically, however, my ambitious neurological project
  40. was a bust.
  41.  
  42. As you say, brain researchers have found a good deal of
  43. interesting material without using PCT, more in recent years with
  44. improvements of technology. The problem is not with the
  45. technology, however. It's with the concepts of behavior against
  46. which neurological findings are compared.
  47.  
  48. When you stop to think about it, neurological findings are ALWAYS
  49. based on SOME theory of behavior. Without any theory of behavior,
  50. all you have is a record of lesions in various parts of the brain
  51. and some recordings of spikes and potentials from electrodes in
  52. anatomically, but not functionally, known areas. You see the
  53. theory of behavior not in the findings about the brain, but in
  54. the descriptions of external correlates of brain activity.
  55.  
  56. This problem has not escaped brain researchers. Mary brought home
  57. a book on lesion research recently: Damasio, H. & Damasio, A. R.;
  58. _Lesion Analysis in Neurophysiology_ (New York: Oxford University
  59. Press,1989). In the introduction, D&D say
  60.  
  61.   "Naturally, the lesion method can only be as good as the finest
  62. level of cognitive characterization and anatomical resolution it
  63. uses. In other words, the method's yield is limited by:
  64.    1. The sophistication of the neurophysiological testing or
  65. experimentation with which anatomical lesions are correlated.
  66.    2. The sophistication of the theoretical constructs and
  67. hypotheses being tested by the lesion probes.
  68.    3. The degree of sophistication with which the nervous tissue
  69. is conceptualized ...   4. The anatomical resolution of the methods used." (p.
  70.  9)
  71.  
  72. From a modeler's point of view, the sophistication of
  73. neurophysiological testing and experimentation is not very high.
  74. In fact, evaluations of what is wrong with the behavior of a
  75. person with a brain lesion tends to rely on subjective and rather
  76. crude classification of symptoms rather than models of brain
  77. function.
  78.  
  79. A large part of testing for neurological deficits consists of
  80. presenting stimuli to patients and recording how they respond. If
  81. you hold up a card with a picture, or point to an object, can the
  82. subject utter its name? If you tell the subject to point to your
  83. finger, then the subject's own nose, then the finger again and so
  84. forth, do the movements seem normal, and are the end-points
  85. accurately located? Do the movements seem retarded or uneven? Are
  86. there tremors or oscillations? Can the patient repeat back a
  87. spoken sentence, read a written sentence, follow spoken or
  88. written directions to do something? Can the subject name colors
  89. correctly, in all parts of the visual field? Can the patient
  90. speak the correct name of a seen person? Can the patient sing
  91. when so commanded? Is reading speed impaired? Is grammar correct?
  92. Can the patient understand and/or generate sentences of normal
  93. length? In general, is the response competent and appropriate to
  94. the stimulus?
  95.  
  96. And so on and so on. What's going on is nothing more than an
  97. informal assessment of superficial aspects of behavior to see if
  98. the patient can do all the things that normal people do, and in
  99. the familiar way. An atmosphere of formality is generated by
  100. using Latin terms -- alexia for inability to read, prosopagnosia
  101. for inability to recognize persons, constructional apraxia for
  102. inability to make well-formed sentences (I think). If you strip
  103. away the Latin, what you have left is just a subjective
  104. description of what the person can't accomplish that normal
  105. people can. The main thing the Latin terms do is to allow you to
  106. say that the person "has" alexia, "has" prosopagnosia, etc.
  107.  
  108. These deficits give some clues as to what various parts of the
  109. brain accomplish. But they don't tell us what those parts of the
  110. brain DO -- that is, what functions are carried out in these
  111. particular networks that normally result in the externally
  112. visible consequences that we call reading, pointing, naming, and
  113. so forth.
  114.  
  115. Such reports of what's wrong are analogous to the report a
  116. technologically naive person makes to an auto mechanic: "it makes
  117. a funny noise sometimes; it pulls to the left; the acceleration
  118. is sluggish above 30 miles per hour; the steering wheel shakes."
  119. When the mechanic sets out to fix the problem, he doesn't look
  120. for a funny noise or a pull to the left or a center of
  121. sluggishness or a steering-wheel shake.  Those are just the
  122. symptoms, outcomes, consequences. The mechanic understands how
  123. the car works, so he looks for a hole in the exhaust pipe, a
  124. tight wheel bearing, a malfunctioning carburetor, or anunbalanced tire. He
  125.  doesn't say, "Oh, you car has odd-noisia, or
  126. dextromobilia, or accelerotardia, or manipulo-oscillia" and go
  127. look up the recommended treatment in a big thick book. He reasons
  128. out what might underlie the symptoms on the basis of the theory
  129. of operation of an automobile, and that theory tells him what is
  130. REALLY wrong with the car. That's what a good theory of behavior
  131. does for you, when it's tied to the actual functions of the
  132. device. It lets you reason your way to the layers of organization
  133. that underly superficial symptoms.
  134.  
  135. Even the interpretation of neural connections themselves is
  136. conditioned by the background theory:
  137.  
  138. "In the new approach, subjects' behavioral responses are not just
  139. linked to the stimuli that eventually triggered them, but are
  140. connected to mind processes and representations that handled the
  141. stimulus and generated the responses according to some mechanism.
  142. The investigations no longer shy away from formulating hypotheses
  143. about those mechanisms and attempting to test their validity,
  144. indirectly, by measuring external responses." (p. 14).
  145.  
  146. The brain is a maze of connections. If you are under the
  147. impression that stimuli cause responses, you will select a path
  148. through this maze that connects inputs to outputs, and ignore all
  149. other connections (even while noting, in passing, that they
  150. exist). You'll stick an electrode somewhere the in the middle of
  151. this network and present a stimulus to the senses and look for a
  152. response from the electrode. Then you'll try to stimulate that
  153. spot and see what response results. If you get a response you'll
  154. say that you've traced out an S-R path from input to output. If a
  155. reference signal entered into this path somewhere, you'd never
  156. find it.
  157.  
  158. There's no way NOT to apply a model when you're doing brain
  159. research. The normal accepted model is an S-R model. This way of
  160. thinking about behavior limits what brain research can discover
  161. -- or at least which of its discoveries it can purport to make
  162. some sense of.
  163.  
  164. A neurologist who understood PCT would do different kinds of
  165. investigations and see different meanings in the findings. Most
  166. certainly, such an investigator would use different methods of
  167. assessing deficits. The investigator would be trying to find out
  168. not just what this person can control and can't control, but how
  169. the parameters of control have changed from those shown in normal
  170. people. Quantitative experiments would replace informal
  171. subjective classifications of symptoms. Perception and action
  172. would not be considered separately, but as a closed-loop system.
  173. The whole approach to diagnosis would change. Instead of just
  174. going through lists of behaviors that a normal person should be
  175. able to produce, the researcher would be building up a picture of
  176. the functions that enable such superficially-observable behaviors
  177. to be seen. The specific quantitative deficits would point to
  178. specific underlying brain functions like perception, comparison,
  179. and output that would produce such symptoms if operating in a
  180. particular defective way.
  181. I think that PCT would revolutionize neuropsychological research.
  182. -----------------------------------------------
  183. Best,
  184.  
  185. Bill P.
  186.