Jeden za wszystkich

Mózg to niezwykle skomplikowana konstrukcja, składająca się (w wypadku człowieka) z około 100 milardów neuronów oraz biliarda (1015) połączeń między nimi. Zrozumiałe są zatem poglądy, że za zachowania posiadaczy mózgu odpowiadają zbiorowe reakcje dużej liczby neuronów. Tymczasem okazuje się, że wpływ na złożone czynności, takie jak uczenie się czy ogólne zachowanie, mogą mieć już pojedyncze neurony. Wyniki najnowszych badań umacniają kontrowersyjną hipotezę "rzadkiego kodowania" (ang. sparse coding) sieci neuronalnych, według której do uzyskania odpowiedzi sieci wystarczy pobudzenie niewielkiej liczby neuronów. Wyniki uzyskane przez naukowców z Uniwersytetu Humboldta w Berlinie pochodzą z badań nad korą baryłkową – obszarem mózgu gryzoni, który m.in. odpowiada za uczenie się oraz odbiera sygnały z wąsów tych zwierząt. Kora ta jest tak czuła, że umożliwia swobodne poruszanie się szczurom pozbawionym wzroku lub umieszczonym w całkowitych ciemnościach. Po wszczepieniu szczurom elektrod, naukowcy byli w stanie stymulować pojedyncze neurony tej części mózgu. Ponadto zwierzęta wytresowano tak, aby łatwo można było rozpoznać ich reakcję na sztuczne pobudzanie. W trakcie eksperymentów okazało się, że zależnie od tego, który neuron był poddawany zewnętrznym impulsom, uzyskiwano reakcję na 5 do nawet 50% bodźców. Choć podobne wyniki uzyskano także w eksperymentach prowadzonych przez inny ośrodek badawczy, raczej nie zakończy się dyskusja nad sposobem działania mózgu. Nawet naukowcy, którzy dostarczyli nowych, bardzo cennych danych uważają, że co prawda dowiedli możliwości reakcji zwierząt na bardzo słabe sygnały, ale nadal nie wiadomo czy takie reakcje są powszechne, czy też zaledwie odstępstwem od reguły.

neuron reakcja rzadkie kodowanie