Почему электронная нейросеть не моделирует биологическую?

Часто в дебрях интернета появляются различные фейки про цифровизацию сознания, искусственный интеллект «уже», полностью заменяющие человека и нейросети «чуть попозже», способные творить получше человека «сильно чуть попозже».

Надоело читать, майкрософтовские фейки https://author.today/post/138876 Ну не являются современные нейросети в программировании аналогом биологических нейросетей.

Постараюсь максимально кратко. 

На входе в нейрон, в общем случае, мы имеем постсинаптический, плюс рецепторный потенциалы. Как они формируются? Первый путь  - это воздействие на постсинаптический нейрон медиаторами, поступившими с синапса, т.е. входящий сигнал от другого нейрона. Зависимость градуальная. (рис.1). Сразу стоит отметить, что сигнал кодируется минимум 20 медиаторами одновременно т.е. 20 разными веществами. У каждого из этих веществ свой особый механизм работы. Кроме природных эндогенных есть схожие по строению внешние, экзогенные нейромедиаторы (Кофеин от морфия отличим?) Это просто для понимания сложности процесса

Рисунок 1 – Зависимость изменения потенциала мембраны нейрона от концентрации поступившего медиатора носит градуальный характер.

Т.е. уже нет пропорционального входа. Даже от одного медиатора. Количество синапсов, через которые идут входящие сигналы от 1 до 100миллионов.

Второй путь возбуждения существует только для чувствительных нейронов, там он формируется при воздействии раздражителя на рецептор. Здесь тоже важно чтобы раздражитель был адекватным, т.е. характерным для именно этого рецептора и лежал в определенном диапазоне величин. 

Потенциал действия формируется либо последовательной подачей на один из синапсов нескольких сигналов в короткий промежуток времени, либо при одновременной (очень близкой по времени) на несколько синапсов. В последнем случае это пространственная суммация сигналов, характерна при работе нейронов группами, преимущественно физически компактными крупами, откуда и происходит функциональная дифференциация участков мозга. 

Обобщенный потенциал или потенциал действия т.е. короткий временной промежуток смены полярности заряда на некоторой части мембраны.

Далее, обобщенный потенциал действия у нас в виде электрического сигнала может иметь структуру поляризация/реполяризация/деполяризация, либо поляризация поляризация/реполяризация/гиперполяризация/деполяризация. . 

Рисунок 2 - Потенциал действия нервного волокна (А) и изменение проводимости мембраны для ионов натрия и калия (Б).

Последний возникает в том случае, если этот конкретный нейрон "насосался" калия больше чем нужно. натрий-калиевая АТФаза (если её много, нерон "сытый"?) может вносить свой вклад в значение заряда, т.к. она выводит из клетки 3 Na+ в обмен на 2 К+; https://biocpm.ru/potencial-pokoya-i-potencial-deystviya

Т.е. макро структура формирующегося сигнала напрямую зависит от получаемого нейроном питания в виде электролитов, и глюкозы для синтеза АТФ, как минимум.

Проводящий сигнал и выходной, т.е. выделенение медиаторов я не рассматриваю, и так понятно, что зависимость нелинейная. 

Далее. В целом, каждый нейрон в биологической сети связан со всеми другими нейронами на 3 уровнях. 1) самый плотный - непосредственная синаптическая связь. Это то, что моделируется общеупотребимых нейросетях 2) метаболическая связь между соседними нейронами ограниченная глиальными клетками-спутниками (это сама слабая связь в плане функционирования всего мозга в целом, паразитные  химические наводки так сказать, но они тоже играют на коротких расстояниях) 3) самая слабая в целом, но в масштабах системы в очень важная химическая связь через внутреннюю среду организма.

Общий вывод: современные подходы к программированию, которые называют нейросетями, уже на этапе описания базовых единиц носят редукционисткий характер. 

А это я еще не брал принципиальную разницу того, как это все работает. В принципе, это очень интересное направление: с толком связать биохимию и морфологию ЦНС и программирование.