Klika neuronowa
Kliki neuronowe to jednostki kodujące pamięć na poziomie sieci w hipokampie . Są one funkcjonalnie zorganizowane w sposób kategoryczny i hierarchiczny. Naukowcy badający rolę klik neuronowych uzyskali wgląd w proces przechowywania wspomnień w mózgu . Dowody z badań sugerują, że pamięć zdarzeń osiąga się nie poprzez zapamiętywanie dokładnych szczegółów zdarzenia, ale poprzez odtworzenie wybranych obrazów w oparciu o znaczenie poznawcze. Proces ten umożliwia mózgowi wykazanie dużej pojemności pamięci i ułatwia zdolność do abstrakcyjnego rozumowania i uogólnienie . Chociaż kilka badań zbiega się w demonstracji, że wzorce śladów pamięciowych i bodźców sensorycznych w czasie rzeczywistym są zachowywane w postaci klik neuronowych, temat jest obecnie w trakcie aktywnych badań w celu pełnego zrozumienia tego kodu biologicznego.
Historia
Hebb zaproponował w 1949 r., że informacja w mózgu musiałaby obejmować skoordynowaną aktywność wielu komórek neuronalnych, zwanych engramami lub zespołami komórek neuronalnych , w celu uzyskania wiarygodnego kodowania i restytucji informacji, [ wątpliwe ] i wysuwając Regułę Hebba jako podstawowy mechanizm koordynacji działań. Rzeczywiście, konstrukty biologiczne [ niejasne ] są znane jako niewiarygodne, pokazując jedynie stochastykę prawdopodobieństwo przekazania informacji i odwrotnie prawdopodobieństwo spontanicznego, fałszywego wystrzału. Dowody potwierdzające taką koncepcję zespołów komórek zaobserwowano później, zarówno na poziomie makroskopowym z kolumnami korowymi w obszarach somatosensorycznych, jak i na poziomie mikroskopowym z kodowaniem NMDA skoordynowanej aktywności w synapsach. Jednak poziom mezoskopowy pozostał nieuchwytny. Niektórzy autorzy, w tym Vernon Mountcastle , argumentowali, że mezoskopowy poziom czuciowych obszarów mózgu może być topologicznie zorganizowany podobnie do poziomu makroskopowego i mikroskopowego, w korowe minikolumny , a konkretnie to, co zostało nazwane kolumnową organizacją funkcjonalną . Jednak jakikolwiek dokładny mechanizm kodowania i dekodowania informacji w tych czuciowych kolumnach korowych pozostaje nieuchwytny.
Obserwacje biologiczne
Ostatnio naukowcom udało się zmapować różne wzorce aktywności neuronalnej w hipokampie wyzwalanej przez różne zdarzenia. Te wzorce neuronowe zostały geometrycznie ukształtowane jako kliki , które są w pełni połączoną siecią węzłów. Wzorce aktywności związane z pewnymi zaskakującymi doświadczeniami powtarzały się spontanicznie — w odstępach od sekund do minut po faktycznym zdarzeniu — i wykazywały podobne trajektorie, w tym charakterystyczny kształt geometryczny, ale z mniejszą amplitudą niż ich pierwotne reakcje.
Modele teoretyczne
Zaproponowano teoretyczny model pamięci asocjacyjnej z praktyczną implementacją działającą w czasie rzeczywistym na nowoczesnym sprzęcie, Gripon-Berrou Neural Network lub Cliques Neural Network, rozszerzenie sieci Hopfield . Model ten sugeruje, że kodowanie wspomnień lub informacji odbywa się w stałym czasie O(1), po prostu tworząc synapsy między neuronami, tworząc klikę w podgrafie sieci, reprezentującą pamięć. Dekodowanie jest wtedy proste i szybkie, w oparciu o zachowanie neuronów biologicznych w systemie „ wszystko albo nic” i „zwycięzca bierze wszystko”. . Ten model demonstruje użyteczność klik, umożliwiając rekonstrukcję pełnej pamięci z częściowych lub uszkodzonych danych wejściowych, nawet z niewiarygodnymi synapsami i neuronami, oraz dostarczając wyjaśnienia asocjacyjnego ciągu myśli, gdy uprzedza się badanych znanymi bodźcami sensorycznymi ( np. magdalenka Prousta).
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- „Kod pamięci” , Joe Z. Tsien , Scientific American (17 czerwca 2007)