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Pesquisadores da Universidade Bar-Ilan encontram mecanismo revolucionário para o cérebro – HEALTH AND SCIENCE

Essa teoria contradiz a suposição mais comum na neurociência e transformará nossa compreensão da função cerebral, disse o professor Ido Kanter, do departamento de física, e o Centro de Pesquisas Multidisciplinares Gonda Brain (Goldschmied), da Universidade Ramat Gan.

] o cérebro é uma rede complexa que contém bilhões de neurônios, onde cada um desses neurônios se comunica simultaneamente com milhares de outros através de suas sinapses (estruturas que permitem que a célula nervosa passe um sinal elétrico ou químico para outro neurônio) . No entanto, a célula nervosa, na verdade, capta seus muitos sinais sinápticos entrantes através de vários "braços" extremamente longos e ramificados, chamados "árvores dendríticas".

Em 1949, o trabalho pioneiro do falecido psicólogo canadense Prof. Donald Hebb sugeriu que o aprendizado ocorre no cérebro modificando a força das sinapses, enquanto os neurônios funcionam como elementos computacionais no cérebro. Até agora, esse ainda é o caso.

Mas com o uso de novos resultados teóricos e experimentos em culturas neurais, um grupo de cientistas liderados por Kanter demonstrou a suposição central de 70 anos de que o aprendizado só acontece nas sinapses de estar errado.Em um artigo recentemente publicado na revista Scientific Relatos, pesquisadores israelenses desafiam a sabedoria convencional e mostram que a aprendizagem é realmente realizada por vários dendritos, semelhante ao mecanismo de aprendizado lento atualmente atribuído às sinapses.

A teoria de Hebb está tão arraigada no mundo científico há tantos anos que ninguém propôs uma abordagem tão diferente. Além disso, as sinapses e os dendritos estão conectados ao neurônio em uma série, de modo que a localização localizada exata do processo de aprendizagem parecia irrelevante, explicou Kanter. "O processo de aprendizado recentemente descoberto em dendritos ocorre em um ritmo muito mais rápido do que no cenário anterior, que sugere que o aprendizado ocorre apenas nas sinapses."

A nova teoria sustenta que a aprendizagem ocorre em alguns dendritos que estão em uma proximidade muito mais próxima do neurônio, ao contrário da noção anterior. "Faz sentido medir a qualidade do ar que respiramos através de muitos sensores de satélite pequenos e distantes na elevação de um arranha-céu ou usando um ou vários sensores perto do nariz?" Da mesma forma, é mais eficiente para o neurônio estimar seus sinais de entrada perto de sua unidade computacional, o neurônio ", disse Kanter.

Outro achado importante do estudo é que as sinapses fracas, antes consideradas insignificantes, embora constituam a maioria do nosso cérebro, desempenham um papel importante na dinâmica do nosso cérebro. Eles induzem oscilações dos parâmetros de aprendizagem ao invés de levá-los a extremos fixos irrealistas, como sugerido no atual cenário de aprendizado sináptico, disseram os pesquisadores da BIU.

A nova descoberta mostra que a aprendizagem ocorre em diferentes partes do cérebro e, portanto, requer uma reavaliação dos tratamentos atuais para a funcionalidade cerebral desordenada.

Portanto, a frase popular "neurônios que atiram juntos se unem" (resumindo a hipótese de Hebb) deve agora ser reformulada.
Além disso, o mecanismo de aprendizagem é a base de conquistas recentes em aprendizado de máquina e aprendizado profundo. A mudança no paradigma de aprendizagem abre novos horizontes para diferentes tipos de algoritmos de aprendizagem profunda e aplicativos baseados em inteligência artificial que imitam nossas funções cerebrais, para assumir recursos avançados em um ritmo muito mais rápido.


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