動的な接続性は、五感を磨くためにその場で神経回路をrewires

認知（CNBC）、カーネギーメロン大学とピッツバーグ大学の共同プロジェクトの神経基盤センターから研究者が、初めての"神経回路の再配線されるという機構"ダイナミック接続性を、"記載している"刺激がより鋭く感知できるようにすること飛ぶ。

彼のプロセスは2008年1月ネイチャーニューロサイエンスの問題、そしてオンラインで入手可能で、紙に記載されていますhttp://dx.doi.org/10.1038/nn2030 。

仕事で脳を分析するためのこの新しい、生物学的にインスピレーションのアルゴリズムは、科学者がなぜ我々は香りについている場合は、脳がすぐに入力を並べ替えることができ、正確にその臭いが何であるかを判断を説明することができます。

"あなたはコンピュータのような脳を考える場合には、ニューロン間の接続は、脳が実行しているソフトウェアのようなものです。私たちの仕事は、この生物学的なソフトウェアは、システムが受け取る入力の種類の関数として急激に変更されることを示し、"ネイサンアーバン、カーネギーメロン大学で生物学の助教授。

そのような匂いのような刺激が検出されると、多くのニューロンが発火し始める。同時にするときに多くのニューロンの火災、信号が脳のために解釈が困難になる可能性があります。側方抑制の間に、刺激されたニューロンは、ノイズを低減し、それが簡単に正確に刺激を識別すること、隣接するニューロンに"​​停戦"メッセージを送信。このプロセスはまた、脳の多くの感覚野における刺激の正確な認識を容易にします。

このプロジェクトでは、都市や同僚は、特に香りの処理を担当する脳の嗅球と呼ばれる、の領域に側方抑制のプロセスを調べる。今まで、科学者は、嗅球の神経細胞によって行われた接続が解剖学的構造によって規定され、徐々にしか変えることができると考えた。

しかし、この現在の研究では、都市や同僚が接続があることを発見、実際には、設定するのではなく、刺激の特定のパターンに応じて動的に変更することができません。彼らの実験では、それらは相関ファッションの嗅球の火災の際に興奮性ニューロン、これはそれらが機能的に接続されている方法を決定することがわかった。

研究者は、動的な接続性はニューロンの数が多い最初は他のニューロンからのノイズをフィルタリングする、刺激に反応するときに側抑制を高めることを可能にすることを示した。ノイズをフィルタリングすることで、刺激はより明確に認識することができますし、他の同様の刺激から分離。

"このメカニズムは、あなたが部屋に入って花のようである臭いを認識することができる理由を説明するのに役立ちます。あなたが匂いをかぐために続けると、あなたが香りは確かに花であり、さらにより具体的にバラの香りであることを認識し始める、"アーバンは言った。 "理解することで脳はこれを行う方法を、我々は、脳が直面している他の問題にこのメカニズムを適用することができます。"

研究者は、アルゴリズムには、このメカニズムを変換し、さらに動的な接続がより簡単に識別し、アクティブな神経細胞の空間的なパターンに関係なく刺激のコントラストを高めることによって刺激、またはシャープネス、、区別するためになることを示すために、コンピュータモデリングを使用。このアルゴリズムは、研究者は同様の抑制接続が普及している脳の他の領域におけるメカニズムの適用可能性を示すことができます。例えば、研究者は、ぼやけた画像にアルゴリズムを適用し、画像は、洗練されたシャープなコントラストで見えた。

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