Hiljattain Nature Physics -lehdessä julkaistu tutkimus on tuonut valoa vahvojen yhteyksien muodostumiseen hermoverkostoissa. Tutkijaryhmä CUNY-tutkimuskeskuksesta, Yale-yliopistosta, Chicagon yliopistosta ja Harvardista analysoi aivoverkoston tietoaineistoja eri lajeilta, mukaan lukien hedelmäkärpäset, hiiret ja madot.
Tutkijat havaitsivat, että näissä verkostoissa vain pieni määrä neuroneja on merkittävästi vahvemmin yhteydessä toisiinsa verrattuna muihin. Näitä ”raskaspäisiä” yhteyksiä havaittiin olevan tärkeä rooli aivojen toiminnassa. Aikaisemmat tutkimukset ovat selvittäneet, miten nämä harvinaiset yhteydet muodostuvat ja onko prosessi erityinen kullekin lajille vai ohjautuuko se yhteisen periaatteen mukaisesti.
Käyttäen edistyneitä mikroskooppisia ja kuvantamismenetelmiä tutkijat pystyivät tutkimaan näiden yhteyksien muodostumista. He kehittivät matemaattisen mallin, joka perustuu Hebbin muokkautuvuuteen, hermoston mekanismiin, joka toteaa, että neuronit liittyvät toisiinsa, kun ne aktivoituvat yhdessä. Malli kuvasi tarkasti neuronien välisen johdinnan uudelleenjärjestymisen vahvojen yhteyksien kehittämiseksi.
Lisäksi kun hermoaktiivisuus otettiin huomioon mallissa, tutkijat havaitsivat toisen tärkeän ominaisuuden hermoverkoston rakenteessa: klusteroinnin. Tämä klusterointi-ilmiö näyttää olevan yleinen piirre useilla lajeilla, mikä viittaa yhteiseen periaatteeseen hermoyhteyksien muodostumisessa.
Tämän tutkimuksen tuloksilla on merkitystä ymmärryksemme kannalta aivojen toiminnasta ja ne saattavat antaa tietoa tulevasta neurotutkimuksesta. Selvittämällä vahvojen yhteyksien muodostumisen mekanismit hermoverkostoissa tutkijat voivat saada syvempää tietoa niistä periaatteista, jotka ohjaavat aivojen toimintaa. Näiden periaatteiden edelleen tutkiminen voi johtaa edistysaskeleisiin esimerkiksi hermoverkkomallinnuksessa ja aivoihin pohjautuvassa laskennassa.
The source of the article is from the blog aovotice.cz