Розбір неймовірної обчислювальної потужності мозку
Те, що ви зазвичай здійснюєте подорож без інцидентів, є даниною неймовірної обчислювальної потужності мозку, згідно з новим дослідженням, яке виявляє, що мозок застосовує стратегію зважування кожного сенсорного сигналу пропорційно його надійності та відповідного реагування.
"Ця робота показує, що мозок виконує це завдання, використовуючи оптимальну стратегію, яка є найкращим способом поєднання сигналів, і що все це можна простежити до рівня одиничних нейронів зорової кори", - сказала Дора Анджелакі, доктор філософії. , кафедра неврології в Медичному коледжі Бейлора в Х'юстоні, яка проводила дослідження з колегами з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, штат Міссісіпі, та Рочестерського університету в Рочестері, штат Нью-Йорк.
У дослідженні Анжелакі та її колеги тренували макак для виконання завдання, яке передбачало визначення напрямку, в якому вони рухаються (заголовок дискримінації) на основі побаченого на екрані (візуальні сигнали) та руху платформи, на якій вони відпочивали (вестибулярні сигнали). Достовірність ознак різнилася у випадковості, але тварини змогли це врахувати та виконати свої завдання.
На ще більш базовому рівні дослідники змогли простежити цю здатність, щоб оцінити надійність сенсорних сигналів на відповіді одиничних мультисенсорних нейронів, які поєднують свої входи для отримання оптимальної реакції.
"Це властивість мережі", - сказала Анжелакі. "Найнадійніший щуп змушує всю мережу нейронів реагувати сильніше".
Хоча вона визнала, що це фундаментальне дослідження, вона зазначила, що "воно може стосуватися цілого спектру захворювань, які впливають на сенсорну обробку та прийняття рішень. Це може мати серйозні наслідки для таких захворювань, як шизофренія або аутизм ".
Стаття важлива для теоретичної нейронауки, а також нейронауки загалом, додав Анджелакі.
"Ми визначили нейрони, які беруть участь в їх теоретичній оптимальній поведінці, що раніше було продемонстровано в поведінці людини", - сказала вона. «У Baylor я можу співпрацювати з людьми, які лікують захворювання, при яких є сенсорні дефіцити. Ми можемо з’ясувати, що йде не так із каскадом подій ».
"Мозок по суті може розбити завдання поведінки на перший погляд на високий рівень на набір набагато простіших операцій, що виконуються одночасно багатьма нейронами", - сказав Грегорі К.Денджеліс, доктор філософії, з Рочестерського університету, співавтор папір.
Серед інших дослідників, які брали участь у дослідженні, є неврологи доктори медицини. Крістофер Р. Феч з Вашингтонського університету та Олександр Пуже з Рочестерського університету.
Фінансування дослідження, яке було опубліковане в Інтернет-виданні Нейрологія природи, надійшов від Національних інститутів охорони здоров’я, Національного наукового фонду, Мультидисциплінарної університетської дослідницької ініціативи та Фонду Джеймса Макдонелла.
Джерело: Медичний коледж Бейлора
