Самоорганизация нейронов в процессе обучения подчиняется математической теории

ТехИнсайдерНаука

Ученые установили, что биологические нейросети работают по математическому принципу свободной энергии

Владимир Губайловский

8c5e20172447b8ca9ab0db4401021245_ce_1887x1258x0x786.jpg
Unsplash.com

Международная команда исследователей Центра изучения мозга (RIKEN Center for Brain Science, CBS) в Японии, Токийского университета и Университетского колледжа Лондона продемонстрировала, что самоорганизация биологических нейронов в процессе обучения подчиняется математической теории — принципу свободной энергии. Полученные результаты важны для создания искусственного интеллекта, подобного живому, и для понимания случаев нарушения обучаемости.

Принцип свободной энергии — это достаточно простая схема оптимизации, которая устраняет неопределенность в системе. Примерно так работает ИИ, но то, что так работают живые нейроны — большая неожиданность.

Международная команда исследователей Центра изучения мозга (RIKEN Center for Brain Science, CBS) в Японии, Токийского университета и Университетского колледжа Лондона продемонстрировала, что самоорганизация биологических нейронов в процессе обучения подчиняется математической теории — принципу свободной энергии.

Этот принцип точно предсказал, как биологические нейронные сети спонтанно реорганизуются для различения поступающей информации, и как изменение возбудимости нейронов может нарушить этот процесс.

Как работают нейроны

f2ed74420a5dd3065562e191620a91a3.jpg
Экспериментальная установка. RIKEN

Описание рисунка. Нейроны выращивались на электродах. С помощью электрической стимуляции нейроны обучались различать два скрытых источника сигнала. Волны в правом нижнем углу представляют собой спайковые ответы на сенсорный стимул (красная линия).

Когда мы учимся различать голоса, лица или запахи, сети нейронов в нашем мозге автоматически перестраиваются, чтобы различать источники информации. Этот процесс включает в себя изменение силы связей между нейронами и является основой обучения.

Такуя Исомура из RIKEN и его коллеги недавно предсказали, что этот тип самоорганизации сети подчиняется математическому правилу - принципу свободной энергии. В новом исследовании они проверили эту гипотезу на нейронах, взятых из мозга крысиных эмбрионов и выращенных на культуре поверх сетки электродов (см. рисунок выше).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ураган в детской Ураган в детской

Некоторые малыши гиперактивны, а это истощает детскую нервную систему

Лиза
20-летний боец ММА лишился легкого: чем опасен вейпинг 20-летний боец ММА лишился легкого: чем опасен вейпинг

«Безопасная» альтернатива обычным сигаретам оказалась совсем небезопасной

Psychologies
10 способов испортить первое свидание 10 способов испортить первое свидание

Каких поступков и тем следует избегать при первом свидании?

Psychologies
Сплетни или правдивые слухи: 5 неожиданных исторических фактов из гущи событий Российской империи Сплетни или правдивые слухи: 5 неожиданных исторических фактов из гущи событий Российской империи

Российская империя с XVIII и до начала XX века была полна слухов

ТехИнсайдер
Трагические события: как они влияют на психику и что помогает их пережить — 3 практики Трагические события: как они влияют на психику и что помогает их пережить — 3 практики

Что отличает травматичные и стрессовые ситуации? Как они влияют на нас?

Psychologies
«Я боялась, что не смогу найти себе дом»: две истории переезда в Россию и комментарий психолога «Я боялась, что не смогу найти себе дом»: две истории переезда в Россию и комментарий психолога

Что помогает менее болезненно адаптировать в чужой стране?

Psychologies
У людей с ожирением оказался увеличен гипоталамус У людей с ожирением оказался увеличен гипоталамус

У людей с избыточным весом общий объем гипоталамуса значительно больше

N+1
С грядки на стол С грядки на стол

Каждый шеф находит свое решение в вопросе поставки свежих продуктов

Bones
Смотри в свою тарелку: что происходит с копированием блюд в российских ресторанах Смотри в свою тарелку: что происходит с копированием блюд в российских ресторанах

Почему гастрономические микроскандалы имеют значение для рынка?

Правила жизни
«Ты — мое все»: 5 фильмов про одержимость любовью «Ты — мое все»: 5 фильмов про одержимость любовью

Как проявляется одержимая любовь?

Psychologies
Чем заменить Lexus. Тест-драйв Exeed RX Чем заменить Lexus. Тест-драйв Exeed RX

В России начали продавать Exeed RX. Результаты тест-драйва

РБК
Фильмы и сериалы, снятые в Петербурге и окрестностях: от «Замаячного» до «Серебряных коньков» Фильмы и сериалы, снятые в Петербурге и окрестностях: от «Замаячного» до «Серебряных коньков»

Питер и Ленинградская область на глазах превращаются в российский Голливуд

Maxim
Рисунок дюн расскажет о геологической истории планет Солнечной системы Рисунок дюн расскажет о геологической истории планет Солнечной системы

Дюны помогут узнать больше о планетах Солнечной системы

ТехИнсайдер
Водный мир Водный мир

Черногория, которая каждого наградит развлечениями на любой вкус

Y Magazine
Чтение выходного дня: отрывок из книги «Тирания мух» Элайне Вилар Мадруги Чтение выходного дня: отрывок из книги «Тирания мух» Элайне Вилар Мадруги

Глава из жуткого, сотканного из детский страхов романа

Правила жизни
«Лиза тяжело болела. Смерть наступила мгновенно»: Жека впервые раскрыл подробности состояния жены перед самоубийством «Лиза тяжело болела. Смерть наступила мгновенно»: Жека впервые раскрыл подробности состояния жены перед самоубийством

Жека рассказал, что у Елизаветы Крапивиной было тяжелое психическое заболевание

VOICE
Изменяя сознание Изменяя сознание

Цель стажировки в ресторане Modus — кардинально изменить себя

Bones
Как использовать мультиварку на все 100%: 7 скрытых возможностей устройства, о которых вы и не догадывались Как использовать мультиварку на все 100%: 7 скрытых возможностей устройства, о которых вы и не догадывались

Как еще можно использовать мультиварку с пользой в быту, помимо обычных функций

ТехИнсайдер
Эталон завтрака Эталон завтрака

Почему завтраки в «Иль-Касаро» вдруг стали очень популярны?

Bones
Время как концепция Время как концепция

У нас были закуплены сезонные продукты и много времени, чтобы что-то сделать...

Bones
Грызите семечки! Грызите семечки!

В чем польза тыквенных семечек для организма

Лиза
Скибиди-туалеты захватили мир: как абсурдный сериал заставил зумеров чувствовать себя старыми Скибиди-туалеты захватили мир: как абсурдный сериал заставил зумеров чувствовать себя старыми

Поколение Альфа (рожденные после 2010 года) начинает создавать собственные мемы

Psychologies
Принцесса моря Принцесса моря

Princess S80: новая моторная яхта со спортивным флайбриджем

Y Magazine
Укус пчелы: как выглядит, чем опасен и как избежать Укус пчелы: как выглядит, чем опасен и как избежать

Укус пчелы — малоприятный опыт, а для некоторых — опасный. Как этого избежать?

РБК
Заха Хадид Заха Хадид

Правила жизни архитектора Захи Хадид

Правила жизни
Земля женщин: как Новая Зеландия стала одной из стран-лидеров по гендерному равенству Земля женщин: как Новая Зеландия стала одной из стран-лидеров по гендерному равенству

Как страна «на другом конце света» поддерживает женщин

Forbes
Я — сноб. Куратор Фонда поддержки современного искусства Cosmoscow Алексей Масляев Я — сноб. Куратор Фонда поддержки современного искусства Cosmoscow Алексей Масляев

О ближайших интересных выставках в России и особенностях работы в искусстве

СНОБ
Изменение трех генов вызвало партеногенез у дрозофил Изменение трех генов вызвало партеногенез у дрозофил

Ученые впервые вызвали партеногенез геномным редактированием

N+1
Легкий старт Легкий старт

Как открыть свое дело с нуля без вложений: 7 рабочих идей

Лиза
Отрывок из книги Марии Нырковой «​​Залив Терпения» Отрывок из книги Марии Нырковой «​​Залив Терпения»

Откровенный текст о семейной истории, поиске корней и женской силе

СНОБ
Открыть в приложении