ذهن های بزرگ ممکن است به طور یکسان فکر کنند، اما همه ذهن ها به طور یکسان عمل می کنند

مغز یک شبکه پیچیده است که حاوی میلیاردها نورون است. هر نورون از طریق پیوندها (سیناپس ها) به هزاران نفر دیگر متصل می شوند که می تواند قوی یا ضعیف باشد. یک پیوند قوی نشان دهنده تأثیر قابل ملاحظه ای بین اتصال نورونها نسبت به یک پیوند ضعیف است که می تواند دهها هزار برابر ضعیف تر از یک قوی باشد.

یکی از چالش های اصلی در علوم اعصاب، درک مبدأ و اهمیت عملکرد عملی طیف گسترده ای از قدرت های این پیوند است که در تمام مغز رایج است.

اخیرا فیزیکدانان اسرائیلی به رهبری پروفسور ایده کانتر از گروه فیزیک و مرکز تحقیقات مغز و اعصاب گاندا (Goldschmied) در دانشگاه بار-ایلان، مقاله ای در مجله Scientific Reports منتشر کرده اند که نشان می دهد که یادگیری در مغز واقعا بر خلاف تئوری 70 ساله دانلد هب که چندین سونوپس مغز را انجام می دهد، توسط چندین ترمینال عصبی (dendrites) انجام می شود. محققان کشف خود را “یادگیری دندریتیک” نامیدند و نشان دادند که یادگیری دندریتیک بسیار سریعتر و نزدیکتر به نورونها اتفاق می افتد.

در یک مقاله جدید که امروز در نشریه های علمی منتشر شده است ، گروهی از محققان بر روی تحقیقات قبلی خود تکیه می کنند تا از طریق مطالعات محاسباتی پیشرفته نشان دهند که یادگیری دندریتی منجر به پدیده جهانی می شود که تمام مغز از طیف وسیعی از پیوند ها تشکیل شده است.

ساختار (اسکلت) مغز مانند نقشه جاده ای است که شامل بسیاری از خیابان های باریک (یعنی پیوندهای ضعیف) و بخش کوچکی از بزرگراه ها که هر کدام شامل هزاران خط (یعنی پیوندهای بسیار قوی) هستند. چنین نقشه جغرافیایی متنوع می تواند یک نتیجه ی خود به خودی از یک فعالیت مغز تصادفی باشد یا به طور متناوب می تواند توسط فعالیت یادگیری معنی دار هدایت شود، جایی که “بزرگراه ها” جریان اطلاعات را در مغز هدایت می کنند.

پروفسور کانتر، که تیم تحقیقاتی آن شامل هرات یزن (Herut Uzan) می گوید: “یک محصول جانبی از یادگیری دندریتیک، طیف گسترده ای از قدرت های پیوند است. یادگیری دندریتیک ما را قادر می سازد تا برای یک پدیده جهانی اضافی مشاهده شده در تمام مغز و نقش آن را نشان دهد. مکانیزم پایه ای پاسخ سریع نورون به ورود قوی خود نسبت به پاسخ آهسته به یک ضعیف است. تیم تحقیقاتی توضیح داد: “ساز و کار شبیه یک استخر پر از لوله های گسترده و یا از طریق یکی از باریک است. لوله های گسترده ای استخر را سریعتر پر می کند.”

مغز استاتیک نیست، بلکه بسیار پویا است، جایی که هر پیوند نیز در طول فعالیت مغز به طور قابل توجهی متفاوت است. کسری از پیوندهای قوی و ضعیف همواره یکسان است، با این حال پیوندهای قوی فردی می توانند ضعیف شوند و برعکس. ” تیم تحقیقاتی گفت: این فعالیت مغز پویا منجر به توانایی می شود که وقتی ما در مورد مسئله چندین بار فکر می کنیم، ممکن است راه حل های مختلفی پیدا کنیم. علاوه بر این، در تغییر پارادایم، یادگیری دندریتیک، انتظار می رود که افق های جدید برای الگوریتم ها و یادگیری پیشرفته و برنامه های مبتنی بر هوش مصنوعی را باز کند.

منبع:

موارد ارائه شده توسط دانشگاه بار-ایلان