Struttura di un neurone
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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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Presentation Transcript
Struttura di un neurone

Corpo cellulare (soma)

Dendriti

Assone

Struttura di un neurone


Il potenziale d azione
Il potenziale d’azione

Soglia

Forma stereotipata

Tempo refrattario assoluto

Tempo refrattario relativo




Il modello di hodgking huxley
Il modello di HodgkingHuxley


Come comunicano i neuroni
Come comunicano i neuroni?

  • I neuroni comunicano attraverso sinapsi, eccitatorie e inibitorie


A cosa serve il potenziale d azione
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


Fibre mieliniche
Fibre mieliniche

  • La rigenerazione del segnale avviene soltanto nei nodi di Ranvier

  • La velocità di propagazione è molto alta


Modello integra e spara
Modello “integra e spara”

Poiché il potenziale d’azione ha una forma stereotipata, viene simulato il solo comportamento sotto-soglia



Modello firing rate
Modello “ “frequenza media”firing rate”

  • Se i neuroni hanno attività scorrelata è possibile sostituire agli spike la loro frequenza media

Caratteristica statica (sigmoide)

Caratteristica dinamica


Caratteristiche di una rete neurale rumelhart the architecture of the mind 1989
Caratteristiche di una rete neurale “frequenza media”(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


Classificazione delle memorie

Memoria “frequenza media”: ogni cambiamento del comportamento indotto dall’esperienza

Classificazione delle memorie


Il connessionismo e la regola di hebb
Il “frequenza media”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)


Apprendimento delle sinapsi

Apprendimento delle sinapsi “frequenza media”


Memoria eteroassociativa

Memoria “frequenza media”eteroassociativa


Memoria autoassociativa

Memoria “frequenza media”autoassociativa


Percettrone
Percettrone “frequenza media”


Reti a correzione di errore
Reti a correzione di errore “frequenza media”


Reti del tipo wta
Reti del tipo WTA “frequenza media”

Meccanismo competitivo fra i neuroni

  • Competizione debole: migliora il contrasto

  • Competizione forte: un solo neurone rimane attivo (the WinnerTakesAll)


Rete auto organizzata
Rete auto-organizzata “frequenza media”


Formazione di mappe topologiche

Formazione di mappe topologiche “frequenza media”


La corteccia somatosensoriale
La corteccia somatosensoriale “frequenza media”






La corteccia cerebrale suddivisione delle parti

La corteccia cerebrale: Bolbrey 1937)suddivisione delle parti


Aree associative
Aree associative Bolbrey 1937)