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Struttura di un neurone

Corpo cellulare (soma) Dendriti Assone. Struttura di un neurone. Il potenziale d’azione. Soglia Forma stereotipata Tempo refrattario assoluto Tempo refrattario relativo. Struttura della cellula. Modello di membrana. Il modello di Hodgking Huxley. Come comunicano i neuroni?.

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Struttura di un neurone

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Presentation Transcript

  1. Corpo cellulare (soma) Dendriti Assone Struttura di un neurone

  2. Il potenziale d’azione Soglia Forma stereotipata Tempo refrattario assoluto Tempo refrattario relativo

  3. Struttura della cellula

  4. Modello di membrana

  5. Il modello di HodgkingHuxley

  6. Come comunicano i neuroni? • I neuroni comunicano attraverso sinapsi, eccitatorie e inibitorie

  7. A cosa serve il potenziale d’azione? • La depolarizzazione della cellula si attenuerebbe lungo l’assone dopo pochi millimetri • Il potenziale d’azione innesca un processo di rigenerazione del segnale

  8. Fibre mieliniche • La rigenerazione del segnale avviene soltanto nei nodi di Ranvier • La velocità di propagazione è molto alta

  9. Modello “integra e spara” Poiché il potenziale d’azione ha una forma stereotipata, viene simulato il solo comportamento sotto-soglia

  10. Dal modello “integra e spara” al modello alla “frequenza media”

  11. Modello “firing rate” • Se i neuroni hanno attività scorrelata è possibile sostituire agli spike la loro frequenza media Caratteristica statica (sigmoide) Caratteristica dinamica

  12. Caratteristiche di una rete neurale(Rumelhart“The Architecture of the Mind”, 1989) • a set of processing units; • a state of activation defined over the processing units; • an output function for each unit that maps its state of activation into an output; • a pattern of connectivity among units; • an activation rule for combining the inputs impinging on a unit with its current state to produce a new level of activation for the unit; • a learning rule whereby patterns of connectivity are modified by experience; and • an environment within which each system must operate

  13. Memoria: ogni cambiamento del comportamento indotto dall’esperienza Classificazione delle memorie

  14. Il connessionismo e la regola di Hebb “Whentwoactivebrainprocesseshavebeenactivetogether in immediate succession, one of them, on recurring, tendsto propagate itsexcitementinto the other” (W. James, 1890) “Whenneuron A repeatedlyparticipates in firing neuron B, the strength of the action of A onto B increases” (D. Hebb, 1949)

  15. Apprendimento delle sinapsi

  16. Memoria eteroassociativa

  17. Memoria autoassociativa

  18. Percettrone

  19. Reti a correzione di errore

  20. Reti del tipo WTA Meccanismo competitivo fra i neuroni • Competizione debole: migliora il contrasto • Competizione forte: un solo neurone rimane attivo (the WinnerTakesAll)

  21. Rete auto-organizzata

  22. Formazione di mappe topologiche

  23. La corteccia somatosensoriale

  24. La corteccia somatosensoriale: l’omuncolo (Penfield and Bolbrey 1937)

  25. La corteccia somatosensoriale nel macaco

  26. Organizzazione del cervello

  27. I quattro lobi cerebrali con le relative funzioni

  28. La corteccia cerebrale: suddivisione delle parti

  29. Aree associative

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