Οι διαταραχές ανιχνεύονται από ηλεκτροϋποδοχείς στο δέρμα, που στέλνουν σήματα στον εγκέφαλο μέσω νευρώνων πυραμιδικών κυττάρων στον ελεκτροαισθητικό πλάγιο λοβό (ELL). Αυτά τα κύτταρα έχουν ανταγωνιστικές υποδοχές (κέντρο-περιφέρεια), επιτρέποντας την ακριβή χωρική ανάλυση. Με χρήση Neuropixels probes (υψηλής πυκνότητας ηλεκτροδίων), οι ερευνητές κατέγραψαν την ταυτόχρονη δραστηριότητα πληθώρας νευρώνων σε ζωντανά άτομα, ενώ διέγερναν το δέρμα τους με ένα διπολικό ηλεκτρόδιο που προσομοίωνε την παρουσία θηράματος.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι:
• Οι νευρώνες ELL παρουσιάζουν ετερογένεια στις υποδοχές, με διαφορετικές χωρικές ευαισθησίες ακόμα και σε επικαλυπτόμενες περιοχές.
• Οι συσχετισμοί στη νευρωνική δραστηριότητα (spike-count correlations) εξαρτώνται από τη θέση του ερεθίσματος: μεγιστοποιούνται στα άκρα των υποδοχών και ελαχιστοποιούνται στο κέντρο, μειώνοντας την πλεονασματική πληροφορία.
• Χρησιμοποιώντας ανάλυση Fisher information, υπολογίστηκε ότι μια ομάδα ~19 νευρώνων περιέχει αρκετή πληροφορία για ακριβή εκτίμηση της θέσης του θηράματος (ακρίβεια <0,15 cm).
Το τεχνητό νευρωνικό δίκτυο αναπαράγει τα πειραματικά δεδομένα και επιβεβαιώνει ότι η ετερογένεια των υποδοχών βελτιστοποιεί τη μετάδοση πληροφοριών. Επιπλέον, η χωρική εξάρτηση των συσχετισμών αποδεικνύεται κρίσιμη: αν οι συσχετισμοί ήταν ανεξάρτητοι της θέσης, η πληροφορία θα μειωνόταν σημαντικά. Αυτά τα ευρήματα δεν έχουν σχέση μόνο με τη βιολογία. Η έρευνα επισημαίνει ότι η φύση χρησιμοποιεί πολύπλοκες αλλά βελτιστοποιημένες στρατηγικές για την αντίληψη, οι οποίες μπορούν να εμπνεύσουν τεχνολογικές καινοτομίες. Το επόμενο βήμα είναι η εφαρμογή αυτών των αρχών σε συστήματα τεχνητής νοημοσύνης, προσομοιώνοντας τη «έξυπνη» οργάνωση των βιολογικών δικτύων.
Για την καλύτερη εμπειρία σου θα θέλαμε να σε παρακαλέσουμε να το απενεργοποιήσεις κατά την πλοήγησή σου στο site μας ή να προσθέσεις το enternity.gr στις εξαιρέσεις του Ad Blocker.
Με εκτίμηση, Η ομάδα του Enternity