Mazāk ir vairāk: efektīva smadzeņu strukturālā un dinamiska organizācija

Mazāk ir vairāk: efektīva smadzeņu strukturālā un dinamiska organizācija

Cilvēka smadzenes veic lielas jaudas aprēķinus, tomēr tām ir nepieciešama patiešām samazināta enerģijas jauda aptuveni 20 W, kas ir daudz mazāk nekā digitālajām datorsistēmām. Smadzeņu tīkla neironu saitēm visā pasaulē ir plānas, taču jūsu apkārtnē pārnēsājamas modulāras topoloģiskas īpašības, kas ievērojami samazina pilnīgu avotu uzņemšanu saišu attīstībai. Katras smadzenēs esošās nervu šūnas tapas ir plānas un nevienmērīgas, un savāktajai neironu populāciju šaušanai ir īpašs sinhronizācijas līmenis, attīstoties neironu lavīnām ar īpašībām, kas nesatur skalu, un tīkls var jūtīgi reaģēt uz ārējiem stimuliem. Tomēr joprojām nav skaidrs, kā smadzeņu sistēma un dinamiskās mājas var pašorganizēties, lai sasniegtu savu kopoptimizāciju izdevumu izpildē.

Nesen Junhao Liang un Changsong Zhou no Honkongas Baptistu universitātes un Sheng-Jun Wang no Shaanxi Normal University mēģināja atrisināt šīs problēmas, izmantojot organisko semantiskā tīkla versiju, izmantojot masveida matemātisko simulāciju, kas integrēta ar unikālu vidēja lauka koncepcijas novērtējumu. Savā pētījumā pētījums, kas izlaists Nacionālais zinātnes pārskats, viņi pārbaudīja ierosmes-inhibīcijas līdzsvara neironu raksturlielumu versiju telpiskajā tīklā.

Pētījuma pētījums atklāja, ka tad, kad visā pasaulē plānais patvaļīgi saistīts tīkls (reģistrētā medmāsa) tiek pārveidots par daudz dabiski pamatotāku moduļu tīklu (MN), tīkla darbības daudzums (nervu šūnu šaušanas cena) un tā struktūras izmaksas ir saites abi ir ievērojami samazinājušies; tīkla dinamiskais iestatījums mainās uz teritoriju, kas pieļauj lavīnas bez mērogiem (tas ir, steidzamību), kas padara tīklu daudz delikātāku, reaģējot uz ārējiem stimuliem.

Turpmākajā novērtējumā tika atklāts, ka vienīgo komponentu paaugstinātais saites biezums visā pārvades procedūrā ir slepens, lai izveidotu dinamiskās izmaiņas: lielāka tīkla topoloģiskā saistība rada lielākas dinamiskās attiecības, kas padara nervu šūnas daudz straujāku šaušanu. Izmantojot unikālu aptuveno vidējā lauka koncepciju, autori ieguva vientuļās sastāvdaļas makroskopiskās lauka formulas, atklājot, ka komponentu biezuma palielināšanās izraisa nervu šaušanas cenas samazinājumu un attālumu līdz Hopfa sistēmas bifurkācijai. Tas izskaidro būtisko lavīnu attīstību un paaugstinātu jutības līmeni pret ārējiem stimuliem ar samazinātiem šaušanas izdevumiem. Kombinētā oscilatora versija, kas iegūta, apvienojot vairākus komponentus, papildus atklāj dinamisko nobīdi visā sākotnējā tīkla pārveidošanas procedūrā.

Pētījuma pētījums nepārprotami atklāja smadzeņu strukturālo un dinamisko māju kopoptimizācijas koncepciju (pretstatā kompromisam starp tām) un sniedz unikālu izpratni par izdevumu ziņā efektīvu smadzeņu funkcionālo koncepciju, kas papildus piedāvā izpratni smadzeņu motivētu skaitļošanas rīku stilam.

Mazāk ir vairāk: efektīva smadzeņu strukturālā un dinamiska organizācija