Cervello apprende in maniera diversa da come si è sempre creduto

Immagine che mostra il vecchio scenario che vede al centro dell'apprendimento le sinapsi (a sinistra) e il nuovo che vede invece al centro i dendriti (a destra). Al centro un neurone con due alberi dendritici raccoglie i segnali in arrivo. (credito: Prof. Ido Kanter)

Il funzionamento del cervello, sebbene non sia ancora spiegato del tutto, si basa su un assunto, a sua volta basato sui lavori pionieristici di Donald Hebb della prima metà del secolo scorso, secondo cui l’apprendimento del cervello avviene modificando la forza delle sinapsi. Secondo questo assunto, i neuroni funzionerebbero solo come elementi computazionali raccogliendo i numerosi segnali in ingresso provenienti dalle sinapsi. Tuttavia ciò avviene effettivamente grazie a “braccia” relativamente lunghe e ramificate denominate alberi dendritici.

Una nuova ricerca, pubblicata su Scientific Reports, mette infatti in discussione la teoria convenzionale e tende a dimostrare che l’apprendimento avviene grazie a diversi dendriti in un meccanismo molto simile all’apprendimento attualmente attribuito alle sinapsi.

Come specifica il professor Ido Kanter, neurobiologo del Dipartimento di Fisica e del Centro di Ricerca sul Cervello Multidisciplinare di Gonda (Goldschmied) presso l’Università di Bar-Ilan, “Il processo di apprendimento appena scoperto nei dendriti si verifica a un ritmo molto più rapido rispetto al vecchio scenario suggerendo che l’apprendimento avviene solo nelle sinapsi. In questo nuovo processo di apprendimento dendritico, ci sono alcuni parametri adattivi per neurone, rispetto a migliaia di minuscoli e sensibili nello scenario di apprendimento sinaptico”.

Questo cambiamento di paradigma, tra l’altro, secondo gli stessi ricercatori potrebbe anche aprire nuovi orizzonti per sviluppare nuovi algoritmi in relazione ai processi di deep learning e in tutte quelle applicazioni informatiche basate sull’intelligenza artificiale.

Fonti e approfondimenti



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