Piccoli cervelli, grandi sfide: svelare il potenziale dei minuscoli network neurali
RomeCervelli piccoli, grandi potenzialità: Nuove scoperte sfidano vecchie teorie
Gli scienziati hanno faticato a capire come i cervelli più piccoli possano gestire compiti complessi. In passato si pensava che fossero necessari cervelli più grandi per processi complicati. Tuttavia, nuove ricerche dimostrano che anche i cervelli di dimensioni ridotte possono affrontare lavori complessi grazie alle giuste connessioni neurali.
Scienziati del Janelia Research Campus dell'HHMI, guidati da Marcella Noorman, hanno studiato il modo in cui le mosche della frutta sono in grado di orientarsi. Hanno scoperto che anche un sistema cerebrale semplice può mantenere accuratamente la direzione. Questa ricerca esplora tale scoperta.
Reti neurali più piccole possono svolgere compiti complessi con efficienza. La precisione delle connessioni neuronali è fondamentale nei cervelli di dimensioni ridotte. Potrebbero emergere nuove comprensioni delle funzioni cerebrali, come la memoria e la capacità decisionale.
Scoperta affascinante: bastano solo quattro neuroni per creare una rete efficace per la navigazione, mettendo in discussione l'idea che le funzioni cerebrali complesse richiedano un gran numero di neuroni. Questo dimostra che il modo in cui i neuroni sono collegati è più cruciale rispetto alla loro quantità nel compiere determinate funzioni.
La scoperta ha effetti più ampi oltre ad aiutarci a trovare indicazioni stradali. Dimostra che reti cerebrali ridotte possono svolgere compiti semplici, che potrebbero far parte di attività più complesse nei cervelli più grandi. Questo ha spinto gli scienziati a rivalutare come gli organismi con cervelli piccoli gestiscono questioni come prendere decisioni e memorizzare informazioni.
La ricerca ha evidenziato un compromesso: ridurre il numero di neuroni richiede che le connessioni tra di essi siano più precise per ottenere gli stessi risultati di cervelli più grandi. Questo implica la necessità di comprendere meglio come queste connessioni esatte si formino e mantengano la loro accuratezza.
Studi futuri potrebbero esaminare come queste piccole reti rimangano forti e si adattino ai cambiamenti ambientali. Questo potrebbe essere cruciale per migliorare le reti neurali artificiali, dove l'ottimizzazione delle risorse limitate è fondamentale.
Questa scoperta è significativa per le neuroscienze e altri settori perché apre nuove possibilità. Ci spinge a riconsiderare come cervelli di piccole dimensioni possano eseguire compiti complessi e suggerisce modi in cui potremmo costruire sistemi che facciano lo stesso. Ciò potrebbe portare a una tecnologia informatica più efficiente ed economica ispirata da questi sistemi naturali.
Lo studio è pubblicato qui:
http://dx.doi.org/10.1038/s41593-024-01766-5e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è
Marcella Noorman, Brad K. Hulse, Vivek Jayaraman, Sandro Romani, Ann M. Hermundstad. Maintaining and updating accurate internal representations of continuous variables with a handful of neurons. Nature Neuroscience, 2024; DOI: 10.1038/s41593-024-01766-5
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