I Ricercatori dal Centro per la Base Neurale di Cognizione (CNBC), un progetto unito della Carnegie Mellon University e l'Università di Pittsburgh, per la prima volta hanno descritto un meccanismo chiamato “la connettività dinamica,„ in quali circuiti di un neurone sono riavvolti “in moto„ permettendo che gli stimoli siano percepiti più acutamente.
elabora è descritto in un documento nell'emissione Del gennaio 2008 della Neuroscienza della Natura ed accessibile in linea a http://dx.doi.org/10.1038/nn2030.
Questo nuovo, algoritmo biologicamente ispirato per analizzare il cervello sul lavoro permette che gli scienziati spieghino perché quando notiamo un profumo, il cervello può ordinare rapidamente attraverso input e determinare esattamente che cosa quell'odore è.
“Se pensate al cervello come un computer, quindi le connessioni fra i neuroni sono come il software che il cervello sta eseguendo. Il Nostro lavoro indica che questo software biologico è cambiato rapido in funzione del genere di input che il sistema riceve,„ ha detto Nathan Urbano, professore associato delle scienze biologiche al Carnegie Mellon.
Quando uno stimolo quale un odore è incontrato, molti neuroni si avvi infornare. Quando molti neuroni infornano allo stesso tempo, i segnali possono essere difficili affinchè il cervello interpretino. Durante l'inibizione laterale, i neuroni stimolati inviano i messaggi “del cessate il fuoco„ ai neuroni vicini, diminuenti il disturbo e rendente lo più facile identificare precisamente uno stimolo. Questo trattamento egualmente facilita il riconoscimento accurato degli stimoli in molte aree sensitive del cervello.
In questo progetto, Urbano ed in colleghi specificamente esamini il trattamento di inibizione laterale in un'area del cervello chiamato il bulbo olfattivo, che è responsabile dell'elaborare i profumi. Finora, gli scienziati hanno ritenuto che le connessioni fatte dai neuroni nel bulbo olfattivo fossero dettate dall'anatomia e potrebbero cambiare soltanto lentamente.
Tuttavia, in questo studio corrente, Urbano ed in colleghi ha trovato che le connessioni, infatti, non sono impostate ma piuttosto capace di cambiare dinamicamente in risposta ai reticoli specifici degli stimoli. Nei loro esperimenti, hanno trovato che una volta eccitanti i neuroni nell'incendio del bulbo olfattivo ad un modo correlato, questo determina come sono connessi dal punto di vista funzionale.
I ricercatori hanno indicato che la connettività dinamica permette che l'inibizione laterale sia migliorata quando tantissimi neuroni inizialmente rispondono ad uno stimolo, filtrando il disturbo da altri neuroni. Filtrando il disturbo, lo stimolo può essere riconosciuto e separato più chiaro da altri simili stimoli.
“Questo meccanismo contribuisce a spiegare perché potete camminare in una stanza e riconoscere un odore che sembra essere floreale. Mentre continuate ad odorare l'odore, cominciate a riconoscere che il profumo è effettivamente fiori e più specificamente è il profumo delle rose,„ Urban avete detto. “Capendo come il cervello fa questo, possiamo poi applicare questo meccanismo ad altri problemi considerati dal cervello.„
I Ricercatori hanno convertito questo meccanismo in algoritmo ed hanno usato il computer che modella più ulteriormente per indicare che la connettività dinamica lo rende più facile identificare e discriminare fra gli stimoli migliorando il contrasto, o la nitidezza, degli stimoli, indipendente dai reticoli spaziali dei neuroni attivi. Questo algoritmo permette che i ricercatori mostrino l'applicabilità del meccanismo in altre aree del cervello in cui le simili connessioni inibitorie sono diffuse. Per esempio, i ricercatori hanno applicato l'algoritmo ad una maschera confusa e la maschera è sembrato raffinata e nel più forte contrasto.
http://www.cmu.edu/