Menos é mais: a organização eficiente, estrutural e dinâmica do cérebro

Menos é mais: a eficiente organização estrutural e dinâmica do cérebro

O cérebro humano realiza cálculos de alta capacidade, mas só precisa de uma potência de energia realmente reduzida de cerca de 20 W, que é muito menos do que os sistemas de computador digital. Os links neuronais na rede do cérebro têm qualidades topológicas modulares portáteis ao redor do mundo, mas em sua área, o que minimiza significativamente a entrada de fonte completa para o desenvolvimento dos links. Os picos de cada célula nervosa no cérebro são finos e irregulares, e o disparo reunido das populações neuronais tem um nível particular de sincronização, desenvolvendo avalanches neurais com qualidades sem escala, e a rede pode responder com sensibilidade a estímulos externos. No entanto, ainda não está claro como a estrutura do cérebro e as casas dinâmicas podem se auto-organizar para atingir sua co-otimização no desempenho de despesas.

Recentemente, Junhao Liang e Changsong Zhou da Hong Kong Baptist University e Sheng-Jun Wang da Shaanxi Normal University tentaram resolver esse problema por meio de uma versão de rede semântica orgânica por meio de simulação matemática maciça, integrada com uma avaliação de conceito de campo médio exclusivo. Em seu artigo de estudo de pesquisa publicado no Revisão Nacional de Ciências, eles examinaram a versão das características neurais de equilíbrio de excitação-inibição na rede espacial.

O estudo de pesquisa revelou que quando uma rede fina arbitrariamente ligada ao redor do mundo (enfermeira registrada) é remodelada para uma rede modular (MN) muito mais naturalmente razoável, a entrada de funcionamento da rede (preço de disparo de células nervosas) e sua estrutura de custo de link são ambos consideravelmente reduzidos; a configuração dinâmica da rede muda para a área permitindo avalanches sem escala (ou seja, urgência), o que torna a rede muito mais delicada para reagir a estímulos externos.

Uma avaliação posterior descobriu que a espessura elevada do link de componentes solitários ao longo do procedimento de religação é segredo para compensar as mudanças dinâmicas: uma relação topológica de rede maior traz uma relação dinâmica maior, que faz com que as células nervosas disparem picos muito mais rapidamente. Usando um conceito único de campo médio aproximado, os escritores obtiveram as fórmulas da área macroscópica de um componente solitário, expondo que o aumento da espessura do componente desencadeia a redução do preço de disparo neural e a distância para a bifurcação de Hopf do sistema. Isso esclarece o desenvolvimento de avalanches essenciais e o nível elevado de sensibilidade a estímulos externos com despesas de tiro reduzidas. A versão do oscilador combinado adquirida pela combinação de vários componentes revela adicionalmente a mudança dinâmica ao longo do procedimento de religação da rede inicial.

O estudo de pesquisa revelou claramente um conceito de realização de uma co-otimização (em oposição a um compromisso entre) as casas estruturais e dinâmicas do cérebro e fornece uma compreensão única do conceito funcional do cérebro com economia de custos, que também oferece entendimentos ao estilo de ferramentas computacionais motivadas pelo cérebro.

Menos é mais: a eficiente organização estrutural e dinâmica do cérebro

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