Analizzando l'incredibile potenza di calcolo del cervello
Il fatto che di solito fai il viaggio senza incidenti è un tributo all'incredibile potenza di calcolo del cervello, secondo un nuovo studio che rileva che il cervello utilizza una strategia per valutare ogni segnale sensoriale in proporzione alla sua affidabilità e reagire di conseguenza.
"Questo lavoro mostra che il cervello svolge questo compito utilizzando una strategia ottimale che è il modo migliore per combinare i segnali e che tutto può essere ricondotto al livello dei singoli neuroni nella corteccia visiva", ha detto Dora Angelaki, Ph.D. , presidente di neuroscienze al Baylor College of Medicine di Houston, che ha condotto lo studio con i colleghi della Washington University di St.Louis, Mo., e dell'Università di Rochester a Rochester, NY
Nello studio, Angelaki e i suoi colleghi hanno addestrato i macachi a svolgere un compito che comportava la determinazione della direzione in cui stavano andando (discriminazione della direzione) in base a ciò che vedevano su uno schermo (segnali visivi) e il movimento della piattaforma su cui si riposavano (segnali vestibolari). Gli indizi variavano a caso nella loro affidabilità, ma gli animali erano in grado di tenerne conto e svolgere i loro compiti.
Ad un livello ancora più elementare, i ricercatori sono stati in grado di tracciare questa capacità di valutare l'affidabilità dei segnali sensoriali alle risposte dei singoli neuroni multisensoriali che combinano i loro input per ottenere una risposta ottimale.
"Questa è una proprietà di rete", ha detto Angelaki. "Il segnale più affidabile fa sì che l'intera rete di neuroni risponda in modo più forte."
Pur riconoscendo che si tratta di ricerca di base, ha osservato che “potrebbe applicarsi a uno spettro di malattie che influenzano l'elaborazione sensoriale e il processo decisionale. Potrebbe avere importanti implicazioni in malattie come la schizofrenia o l'autismo ".
Il documento è importante per le neuroscienze teoriche e per le neuroscienze in generale, ha aggiunto Angelaki.
"Abbiamo identificato i neuroni coinvolti nel loro comportamento teorico ottimale che è stato precedentemente dimostrato nel comportamento umano", ha detto. “In Baylor, posso collaborare con persone che curano malattie in cui ci sono deficit sensoriali. Possiamo capire cosa non va con la cascata di eventi ".
"Il cervello essenzialmente può scomporre un compito comportamentale apparentemente di alto livello in una serie di operazioni molto più semplici eseguite simultaneamente da molti neuroni", ha detto Gregory C. DeAngelis, Ph.D., dell'Università di Rochester, un coautore di la carta.
Altri ricercatori che hanno preso parte allo studio includono i neuroscienziati Drs. Christopher R. Fetsch della Washington University e Alexandre Pouget dell'Università di Rochester.
Finanziamento per lo studio, pubblicato nell'edizione online di Nature Neuroscience, provenivano dal National Institutes of Health, dalla National Science Foundation, dalla Multidisciplinary University Research Initiative e dalla James McDonnell Foundation.
Fonte: Baylor College of Medicine
