Les effets de retard sur les réseaux de neurones

Un neurone individuel peuvent faire très peu par lui-même. Si la cellule reçoit suffisamment d’ entrée d’autres neurones connectés , il se déclenche un signal électrique qui stimule d’autres neurones à faire de même . Travaillant en tandem , les réseaux de neurones traitent l’information sensorielle , de stimuler le mouvement des muscles et faire des calculs dans le cerveau . Les retards sont une partie normale de la fonction de réseau de neurones qui servent à des fins différentes selon le type de réseau et la longueur de retard . Synaptic retard

Le point de raccordement entre deux ou plusieurs neurones est un court intervalle connu comme une synapse . Lorsque le potentiel d’action , un signal électrique, atteint l’extrémité d’un neurone , il ne peut pas sauter de l’écart au neurone suivant seul. Au lieu de cela , les produits chimiques sont libérés dans l’espace qui stimulent la cellule suivante à feu . Un retard synaptique à court est associé à une synapse chimique parce que les produits chimiques sont plus lents à libérer que le signal électrique en mouvement rapide .

Certains émetteurs chimiques sont libérés plus rapidement que d’autres. Dans de nombreuses régions du cerveau , des retards synaptiques de plusieurs centaines de millisecondes sont communs . Le délai synaptique entre les cellules nerveuses et musculaires est significativement plus courte pour permettre une action musculaire rapide .
Spike- Timing Dependent Plasticity

Dans le cerveau , le calendrier et les délais de réseaux de neurones a des implications importantes pour l’apprentissage . Synapses transmettent généralement des signaux directionnels du premier neurone à l’autre sur toute la ligne , sans signalisation arrière . Cependant, l’état du neurone récepteur peut changer sa réaction . Si le second neurone vient de transmettre un signal quand il reçoit un nouveau, il ne peut pas récupérer rapidement et de répondre à la nouvelle entrée . Au fil du temps , la connexion entre les neurones affaiblit si cela se produit à plusieurs reprises.

Si , cependant, il ya un délai entre le premier neurone et la deuxième cuisson de neurone , la connexion entre les deux sera plus forte . Plus de produits chimiques sont libérés à la synapse , et les neurones peuvent se rapprocher physiquement . Ces changements font partie de la façon dont le cerveau crée et renforce les connexions en cours d’apprentissage .

Retard dans Coïncidence Réseaux détection

Certains réseaux de neurones dans le cerveau sont spécifiquement conçus pour mesurer les retards entre les signaux . Le système auditif utilise retards pour vous aider à localiser la position des sons . Quand un son de votre côté droit se déplace vers votre tête , il atteint votre oreille droite plus rapidement que votre oreille gauche . Vos oreilles transmettent cette différence pour les neurones dans le cerveau , même si ce n’est que quelques millisecondes .

Dans le cerveau , une grille de neurones appelé un réseau de détection de coïncidence calcule le délai entre les deux signaux . Après le traitement , vous percevez le son à peu près la bonne position gauche-droite . Parce que l’oreille humaine sont à la fois à la même hauteur sur la tête , votre cerveau ne peut pas calculer l’emplacement vertical du son en fonction de retard .

Réseaux de neurones artificiels et de retarder

neuroscientifiques et ordinateur programmeurs créent souvent des réseaux de neurones de synthèse utilisant des ordinateurs pour aider à comprendre le cerveau ou à résoudre des problèmes complexes . Ces réseaux sont composés d’unités qui transmettent des signaux numériques d’une manière qui imite l’action des neurones dans le cerveau .

Modèles informatiques des réseaux de neurones peuvent travailler à un rythme rapide comme l’éclair , mais les programmeurs peuvent introduire des retards à imiter les processus biologiques naturels . Dans un document de 1994 , les scientifiques de l’Institut de Technologie de Californie ont découvert que les retards d’introduction ont créé des réseaux plus stables . Les oscillations stables de réseaux avec des retards ressemble plus étroitement l’activité observée dans les neurones du cerveau .