Geometriai megoldás segít elkerülni a káros interferenciát az idegrendszerben

A HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont (HUN-REN Wigner FK) és a Kaliforniai Egyetem (UCLA) kutatói az idegsejtek vizsgálatának új lehetőségét tárták fel. Az általuk alkalmazott gépi tanulásos eljárás segítségével megállapították, hogy az e sejtekre jellemző, úgynevezett "kevert szelektivitás" ellenére a különböző környezeti ingerek, sőt az állatok kognitív állapota is egyértelműen kiolvashatók a neurális aktivitásból.Az eredményeket bemutató tanulmány a Nature Communications című szakfolyóiratban jelent meg - közölte a Magyar Kutatási Hálózat (HUN-REN) az MTI-vel kedden. Az idegtudomány egyik alapvető felismerése, hogy az idegsejtek "szakértőkként" segítik az érzékelést és a döntéshozatalt. Egyes sejtek érzékenyek a környezet különféle, akár egészen összetett jellemzőire, aktivitásukkal pedig jelezni tudják a feldolgozási lánc későbbi elemei számára, hogy éppen mivel szembesült az adott élőlény.
    

Későbbi kutatások azonban feltárták, hogy egy-egy sejt mégsem annyira specialista szakértő, mint korábban gondolták, hanem az idegsejtek valójában lelkesen "multitaszkolnak". Ez a "kevert szelektivitásként" ismert jelenség elsőre több szempontból is praktikusnak tűnhet. Egyrészt egy-egy idegsejt feladata nem csak egy dologra korlátozódik, ezzel potenciálisan növelve az agybeli idegsejthálózatok kapacitását. A kevert szelektivitás viszont kihívást jelenthet mind az idegsejt kimenetét olvasó feldolgozó rétegek, mind pedig egy az idegsejtek jeleit dekódolni igyekvő eszközeink számára, mivel nem egyértelmű, hogy az idegsejt válaszának intenzitása mely környezeti jellemző jelenlétét tükrözi.
    

A kutatók a most publikált tanulmányban azonban rámutattak, hogy a kevert szelektivitás ellenére a különböző környezeti ingerek, sőt az állatok kognitív állapota is egyértelműen kiolvashatók a neurális kódból. Az eredmény alapjául szolgáló gépi tanulásos eljárás segítségével a tudósok megállapították, hogy az idegsejtek által egyidejűleg kódolt látott és hallott ingerek, valamint akár egy feladat szabályosságait tükröző kontextus egyértelműen beazonosíthatók egy egyszerű geometriai struktúraként, anélkül hogy a kódok egymást megzavarnák.
    

"A megoldást úgy lehet elképzelni, mint egy kocka különböző lapjait, melyek egyenként látott vagy hallott információkat tárolnak, illetve az aktuálisan érvényes szabályt kódolják. Ez a kocka tetszőleges irányban lebeghet a térben, így nem kizárólag az egyik oldalára, vagyis nem csak a látott vagy a hallott információra látunk rá. Találhatunk azonban olyan irányt, ahonnan kizárólag csak az egyik vagy másik típusú információt érzékeljük, anélkül hogy a többi oldal megzavarná a látványt" - magyarázták.
    

"Az új kutatás irányt mutat ahhoz, hogy megértsük, miképpen birkózik meg az idegrendszer olyan, az életben természetes szituációkkal, amelyek során többféle potenciális feladat között kell megtalálnunk a gyümölcsöző döntési stratégiákat. Ezek az ismeretek segítenek feltárni az emberi és állati idegrendszer működését, emellett hozzájárulhatnak a mesterségesintelligencia-algoritmusok fejlődéséhez is" - összegezték a kutatók.


(Forrás: MTI)


Hozzászólások

A ráknak ellenálló genomokat fejlesztettek ki a csernobili mutáns farkasok

A ráknak ellenálló genomokat fejlesztettek ki a csernobili mutáns farkasok

A háború miatt nem halad a kutatás, ami nagy segítség lenne az emberi rákgyógyászatban is.

A tudomány szerint ezek a legborzasztóbb halálozási okok

A tudomány szerint ezek a legborzasztóbb halálozási okok

A halál öt legrémisztőbb fajtája.

Az emésztőrendszerünkre is hatással van az éghajlatváltozás

Az emésztőrendszerünkre is hatással van az éghajlatváltozás

Meglepő összefüggést fedezett fel egy új kutatás.

Ezért van szükség szökőévre!

Ezért van szükség szökőévre!

Minden, amit tudni kell a szökőévről.

A dinoszauruszok miatt nem élhetünk 200 évig?

A dinoszauruszok miatt nem élhetünk 200 évig?

Egy új hipotézis szerint az őslények tehetnek arról, hogy rövid az emberek élettartalma.

Az atombomba magyar atyjai

Az atombomba magyar atyjai

Ismerd meg Manhattan-tervben résztvevő magyar tudósokat!

J. Robert Oppenheimer portré

J. Robert Oppenheimer portré

Ismerd meg az atombomba feltalálóját még a magyar mozikba csütörtökön érkező film megtekintése előtt!

Megmagyarázhatatlan fény jelent meg a mocsarak felett

Megmagyarázhatatlan fény jelent meg a mocsarak felett

Rejtélyek, amelyekre nincs tudományos magyarázat.

Óriások csontjaira bukkantak a régészek az egyik dél-kínai barlangban

Óriások csontjaira bukkantak a régészek az egyik dél-kínai barlangban

Megdöbbentő dolgok, amelyek barlangokból kerültek elő.

Történelmi tévhitek

Történelmi tévhitek

A mai napig sokan rosszul tudják ezeket a dolgokat!

http://ujhazak.com