Published on December 17, 2007 at 8:03 AM
從中心的研究員認知 (CNBC) 的神經系統的基本類型,卡內基梅隆大學聯合規劃和匹茲堡大學,在哪些神經細胞的電路第一次描述了稱 「動態連通性的結構」,再接電線 「正在進行中」允許刺激更加敏銳地感覺。
他在本質神經科學的 1月 2008 問題的一份文件處理被描述,和可以在網上進行在 http://dx.doi.org/10.1038/nn2030。
分析的腦子此新,生物被啟發的算法在工作允許科學家解釋,當我們注意氣味時,腦子為什麼可能通過輸入迅速排序和正確地確定什麼該氣味是。
「如果您認為像計算機的腦子,然後神經元之間的連接數是像腦子運行的軟件。 我們的工作向顯示此生物軟件迅速地被更改作為這個系統接受的這种輸入功能」,說都市的 Nathan,生物科學副教授在卡內基梅隆的。
當刺激例如氣味遇到時,許多神經元啟動射擊。 當許多神經元同時時射擊,信號可以是難為了腦子能解釋。 在側抑制時,被刺激的神經元傳送 「停火」信息到相鄰的神經元,減少噪聲和使它更加容易精密地識別刺激。 此進程在腦子的許多知覺區域也實現刺激的準確識別。
在此項目,都市和同事特別地请檢查側抑制的進程在稱溴覺電燈泡的腦子的區,對處理氣味負責。 直到現在,科學家認為在這個溴覺電燈泡的神經元建立的聯繫由解剖學指明,并且可能遲緩地只更改。
然而,在此當前研究,都市和同事發現,實際上,沒有設置連接數,但是相當能動態地更改以回應刺激的特定模式。 在他們的實驗,他們發現,當興奮在溴覺電燈泡火的神經元一個關聯的方式,這確定他們如何功能上被聯繫。
研究員向顯示動態連通性允許側抑制被提高,當很大數量的神經元最初回應刺激時,過濾從其他神經元的噪聲。 通過過濾噪聲,刺激可以從其他相似的刺激更加清楚被認可和分隔。
「此結構幫助解釋您為什麼能走進屋子和認可似乎是花卉的氣味。 當您繼續嗅到氣味,您開始認可這種氣味的確是花和特別地是玫瑰氣味」, Urban 說。 「通過知道腦子如何執行此,我們可以然後應用此結構於腦子面對的其他問題」。
研究員轉換了此結構成算法并且使用了塑造的計算機進一步向顯示動態連通性使更加容易識別和歧視在刺激之間通過提高這個對比,或者鋒利,刺激,有效的神經元的空間圖案的獨立。 此算法在相似的抑制聯繫普遍腦子的其他區允許研究員顯示這個結構的適用性。 例如,研究員運用了這個算法於一張模糊的照片,并且這張照片出現精煉和於更加鮮明的對比。
http://www.cmu.edu/
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