الأنفس جي تقرير جديد

عندما التشريح العصبي سانتياغو Ramny كاجال وصفت لأول مرة من قبل الخلايا العصبية والمشابك من قبل 100 سنة، واقترح زيادة عدد أو قوة من الاتصالات متشابك من نقاط الاشتباك العصبي، يمكن أن يكون أساسا للتعلم. ثم وضعت هذه الفرضية أكثر وضوحا من قبل دونالد هب، الذي أصبح وجهة النظر السائدة الآن - الآلية الأساسية لتعلم أن التغيرات في قوة متشابك.

وهذا يعني أن التعلم هو جوهر الخلايا العصبية (نبض احتمال) من الاستقطاب مدخل معين أو فرط. وبعبارة أخرى، فإن الآلية الرئيسية هي قوة تشكيل ذاكرة تغيير متشابك.

امتدت الآن إلى مجال الذكاء الاصطناعي، يصبح من الشبكات العصبية الاصطناعية، والتغيرات "الوزن متشابك" بين أشكال الخلايا العصبية أساس التعلم.

لا فرضية أو نظرية تشير إلى دور الخلايا العصبية في عملية التعلم لعبت نفسها.

في الآونة الأخيرة، وجدت دراسة أجرتها جامعة لوند في السويد أن الخلايا العصبية الفردية لا يمكن أن يتعلم فقط للرد على إشارة واحدة، ولكن أيضا تعلم كيفية توليد إشارات ردا على سلسلة من الفاصل الزمني الدقيق معين.

وقال الدراسة المناظرة المؤلف، أستاذ علم الأعصاب في جامعة لوند في السويد Germund Hesslow أن استجابة الخلايا العصبية واحد هو مثل اللعب مع أصابعك قليلا، ثم لعب سلسلة من لهجة تحريرها مسبقا، بدلا من جعل مجرد مقياس واحد فقط.

وقال Hesslow في مقابلة مع البحث الجديد مقابلة جي وون في البحوث الأساسية العلمي، والذكاء الاصطناعي، والبحوث بالكامل على عصبية "كيفية التعلم" هي ذات أهمية كبيرة.

الخلايا العصبية نفسها يمكن أن تكون "مبرمجة"، لتقديم الجيل القادم من التعلم العميق

على مر السنين، "التعلم" كانت تعتبر عملية تعزيز أو تضعف على أساس الربط بين الخلايا العصبية في الدماغ البشري. الأطفال الذين يعانون من التوحد، ADHD والحواجز اللغوية ترتبط هذه الآليات كأساس للتعلم أو اضطراب.

باحثون في جامعة لوند في السويد في التجربة في وقت سابق وجد أن الخلايا العصبية يمكن أن تتعلم أن أضم الوقت، وهذا هو، وفقا لحافز وردت، صدرت في وقت العادية تأخر إشارة.

في دراسة حديثة نشرت في PNAS عليها في وقت سابق من هذا الشهر، والباحثين وجدوا أيضا أن الخلايا العصبية في استجابة الخلية لأكثر من تعلم لإنتاج إشارة واحدة، ولكن أيضا لتعلم مجموعة معقدة من الردود.

وكتب الباحثون في ورقتهم، أظهرت القدرة على التجربة في الخلايا العصبية التي أظهرتها تعلم تسلسل أن سلوك تنسيق الضوابط المخيخ والحركة قد تكون أكثر اعتمادا على آليات داخل الخلية، بدلا مما كان يعتقد في السابق يعتمد على الشبكة العصبية .

وأظهرت الدراسة أيضا أن قدرة الخلايا العصبية الفردية في المعلومات المخزنة أكثر بكثير مما كان متوقعا، وكذلك طبيعة وجهة النظر السائدة الحالي (النموذج المهيمن) التفكير بشكل مختلف تماما.

وقال الفسيولوجيا العصبية باحثون في جامعة لوند في السويد أستاذ Germund Hesslow زميله دان اندرس Jirenhed أن يعني ذلك العمل "قدرة الدماغ على التعلم (القدرة على التعلم) هي أكبر بكثير مما كان يعتقد في السابق."

يعتقد Jirenhed أن المستقبل قد "تدريب الخلايا العصبية" الشبكات العصبية الاصطناعية، وسوف يكون وسيلة أكثر كفاءة للتعامل مع المهام الأكثر تعقيدا.

يمكن أن الخلايا العصبية أيضا تخزين المعلومات، قدرة الدماغ تعلم أكثر مما كان متوقعا

باحثون في جامعة لوند تشعر بالقلق إزاء ربط التعلم الخلايا العصبية (التعلم النقابي) والوقت (التعلم الزمني) قدرات التعلم.

في التجربة، والخلايا العصبية في غضون ساعات قليلة من التدريب لمعرفة إشارتين مختلفة (أي توليد استجابة لهذه الإشارات مختلفين). التأخير بين أول إشارة 0.25 ثانية، والتأخير بين الإشارة الثانية هو 0.5 ثانية.

وأظهر الباحثون أن الخلايا العصبية لا يمكن أن تتعلم إشارات فردية فقط، ولكن أيضا تعلم كيفية الاستجابة لسلسلة من الإشارات. عند المدخل (التحفيز) بأنه "إشارة - مؤقتا لفترة وجيزة - الإشارة - مهلة - إشارة"، واستجابة الخلايا العصبية لديها أيضا بالضبط نفس الفترة الزمنية الممنوحة: "استجابة - توقف قصيرة - الاستجابة - مهلة الاستجابة."

إذا الخلايا العصبية قد يتم تخزين فترة زمنية، ثم في الخلايا العصبية حيث المبدأ يمكن أيضا تخزين معلومات إضافية، مثل المسافة والتوجيه وهلم جرا. وبطبيعة الحال، فإن هذا يعني الحاجة إلى وسيلة لجعل الخلايا العصبية "قراءة" لا يعرف مثل هذه المعلومات سواء كان ذلك ممكنا. ومع ذلك، هذه هي فكرة مثيرة.

وقال البروفيسور Hesslow وجي وون الجديد، كان عالم الأعصاب في جامعة روتجرز، تشارلز Gallistel على مر السنين أن لا يتم تخزين الذاكرة في شكل قوة متشابك، ولكن بعض التوصيف الكمي من الخلايا العصبية (يتم تمثيل كميات داخل الخلايا العصبية)، على الرغم من أن هذه الفرضية لم تكن حتى الآن أدلة كافية لدعم.

ومع ذلك، أظهرت الدراسة أن الخلايا العصبية في جامعة لوند ويمكن تخزين ما لا يقل الفاصل الزمني، مما يمهد الطريق أيضا لمزيد من الدراسة في المستقبل.

خلايا الباحثون دراسة بعنوان "العصبية خلية / الخلية العصبية"، وتقع في المخيخ. المخيخ هو الدماغ السيطرة على وضع الجسم والتوازن والحركة من الجزء.

الخلايا العصبية للباحثين في جامعة لوند. خلايا المخيخ العصبية، يلعب دورا هاما في سلسلة يحتاج إلى فهم إيقاع الوقت المحدد من التعلم الحركي المعقد، مثل العزف على البيانو عندما حركة اليدين والأصابع. المصدر: Germund Hesslow

الخلايا العصبية في قشرة المخ الفقاريات عنصر العصبي كمية كبيرة، وتلعب دورا هاما في تنظيم والحفاظ على وظيفة طبيعية من ديناميات جوانب الحركة. الخلايا العصبية FIG احد من يلي باللون الأحمر، وزجاجة لديها خلايا الجسم واسع، وعدد وافر من فروع محور عصبي واحدة طويلة تمتد خطيا (أو شجيري، المسؤولة عن تلقي إشارة النبض من الخلايا الكهروكيميائية الأخرى). عن طريق تثبيط إطلاق سراح العصبي - حمض الغاما (GABA)، انخفضت الخلايا العصبية نشاط الخلايا العصبية الأخرى (معدل نقل)، يتم إرسال نبض إلى أجزاء أخرى من الجهاز العصبي المركزي. وهكذا، فإن الناتج من الخلايا العصبية في قشرة المخ يشكل فقط ضبط مستوى ودرجة وظيفة الحركة. المصدر: يينغهوا ما وتيموثي فارتانيان، جامعة كورنيل، إيثاكا، نيويورك، مجاملة للمعهد الوطني للعلوم الطبية العامة والمعاهد الوطنية للصحة في بيثيسدا، MD

ورقة وإدخال التجريبية

• ورقة: الخلايا العصبية للدماغ ردا على تسلسل اكتساب

بحث في الدماغ مرتبطة بالتعلم التركيز السابق قليلا على رياضة واحدة.

على سبيل المثال، عندما طرفة، يمكن للشخص تعلم وميض في الوقت المناسب وفقا لتحفيز مشروط (شرطي التحفيز، CS)، بعد التحفيز المتكرر، مثل القرنية دون قيد أو شرط (غير مشروط التحفيز القرنية، US) لهجة.

وستحال التحفيز مشروط (CS والولايات المتحدة) إلى الخلايا العصبية للدماغ، والتي يمكن الحصول على الفاصل الزمني الدقيق ردا على استجابة طرفة كبيرة القيادة. الخلايا العصبية مثل هذه الظروف الفاصل الزمني رد فعل يحددها CS-الولايات المتحدة، بغض النظر عن إشارة الدخل في وضع الوقت.

بالإضافة إلى حركة واحدة، مثل المخيخ في تعلم العزف على البيانو، وما شابه ذلك مطلوب أن يكون لها دورا هاما في العديد من حركات معقدة برنامج توقيت بالضبط في تقلص العضلات.

في هذا العمل، وجد باحثون في جامعة لوند، معهد الخلايا العصبية قد يكون رد فعل من وجود فجوة مزدوجة (استجابة قفة مزدوجة)، أي هو استجابة لتسلسل إشارة الدخل اثنين من الثغرات.

على الرغم من أن تهدف هذه الدراسة في الخلايا العصبية للدماغ، ونحن دائما ما أقول أن الخلايا العصبية في الدماغ مختلفة. لكن الدراسة وجدت أن تغير فعلا المعرفة السابقة على الخلايا العصبية "التعلم" (القدرة على التعلم) من.

كما قال الباحثون، كان يعتقد في السابق أن يحدث في عملية التعلم مزيد من الاتصالات بين الخلايا العصبية زيادة أو نقصان في. الآن، الخلية العصبية نفسها لديها قدرة معينة على التعلم، أو "برمجة".

هذه النتيجة يمكن أن تكون فعالة إذا كان التحول إلى الاصطناعي تصميم الشبكة العصبية، وسوف تجلب بلا شك تعلم أكثر عمقا على الشبكة العصبية الاصطناعية، وتمكين الجيل القادم.

ترجمة المصدر

جامعة لوند بيان صحفي: HTTP: //www.lunduniversity.lu.se/article/neurons-can-learn-temporal-patterns

ورقة PNAS: HTTP: //www.pnas.org/content/early/2017/05/17/1621132114.full