550 likes | 681 Views
Splatane neurony, zagubione spajki – basn o mózgowladnych sieciach. Czymże jest mózg?. O co z tymi sieciami chodzi?. Dlaczego sieci są ważne?. - Specjalny numer Neuro-informatics poświęcony mózgowym sieciom - Publikacja na temat złożoności sieci mózgu w TiCS + wzrasta popularność DTI.
E N D
Splatane neurony, zagubione spajki – basn o mózgowladnych sieciach
- Specjalny numer Neuro-informatics poświęcony mózgowym sieciom - Publikacja na temat złożoności sieci mózgu w TiCS + wzrasta popularność DTI Ed Bullmorei Olaf Spornspublikują bardzo wpływowy tekst przeglądowy na temat sieci mózgu w Nature ReviewsNeuroscience Liczba cytowań: 1026 (0,76 na dzień)
Ścieżki i 'zbicie' w praktyce: w tej sieci połączenia są drogie (2 zł/min.)
Ścieżki i 'zbicie' w praktyce: w tej sieci połączenia są drogie (2 zł/min.) • Połączenia są metabolicznie drogie • Koszty energetyczne podtrzymywania funkcji • Neuron musi być gotowy • do generowania spajków • Koszty rosną więc wraz • z sumaryczną • powierzchnią błonykomórkowej neuronów
Ścieżki i 'zbicie' w praktyce: w tej sieci połączenia są drogie (2 zł/min.) • Koszty materiału dla podtrzymywania struktury • Minimalizacja długości połączeń była ważną presją selekcyjną w ewolucji mózgów
Ścieżki i 'zbicie' w praktyce: w tej sieci połączenia są drogie (2 zł/min.) • Zwijanie się kory jest również ważne dla minimalizacji długości po- • łączeń • Za jej zwijanie się współodpowiedzialne są prawdopo- • dobnie nie tylko geny, ale i fizyczne siły – napięcia generowane przez połączenia
Mózgi muszą jednak złapać równowagę między kosztami połączeń, a efektywnością transmisji
Mózgi muszą jednak złapać równowagę między kosztami połączeń, a efektywnością transmisji
Mały jest ten świat… • Small-world networks • zarówno sieć neuronów C. Elegans • jak i kora wzrokowa makaka • czy sieć wzgórzowo-korowa kota
mózgi są sieciami 'małych światów' - gdy sztuczną sieć neuronową trenujemy w dwóch zadaniach dając jej nagrodę za poprawność oraz minimalizowanie długości połączeń…
Modularność oraz Connector Hubs 'centra komunikacyjne'
Sieciopower Dwa przypadki z 1999 roku
Wiele z funkcji jąder podstawy można opisać jako aspekty ‘action selection’ czyli selekcji adekwatnych zachowań • Zakłada się, że jądra postawy służą mr. Mózgowi do selekcji odpowiedniego zachowania w zgiełku współzawodniczących planów ruchowych. • Nie oznacza to, że jądra podstawy same dokonują tej selekcji • Są natomiast ważnym narzędziem do jej dokonania i konsekwentnego wprowadzenia w życie (wygrywa tylko jedno zachowanie) • Koordynacja dostępu do ograniczonych zasobów (ruchowych, poznawczych) Jądra Podstawy (Redgrave i inni, 1999)
Robot z zaimplementowanym mechanizmem selekcji zachowań wzorowanym na jądrach podstawy (Prescott i inni, 2002)
Sieciopower Struktura i funkcja
Przewidywanie funkcjonalnej 'łączliwości' na podstawie struktury Struktura i funkcja
Neural Avalanches: http://www.youtube.com/watch?v=XvulR51U2Mo Struktura i funkcja
IQ w sieci • Efektywność sieci a IQ • odwrotna zależność między IQ, a długością ścieżki w sieci mózgowej
IQ w sieci • pozytywna zależność między IQ a 'centralnością' węzłów w regionach ciemieniowych • w zgodzie z czołowo-ciemieniową teorią inteligencji Wyższa alpha (10.5–12 Hz)
pamięć robocza w sieci Beta connectivity
Przetwarzanie słów Alpha connectivity
Zmiany i Zaburzenia Sieciowe korelaty zaburzeń mózgowych