洛巴喬夫大學的科學家和外國同事首先從理論上證實了概念細胞的存在。這些是單獨的神經(jīng)元，每個神經(jīng)元負責自己的抽象概念，比如筆記。研究人員以貝多芬的第九交響曲為例，展示了這些細胞是如何工作的。這種細胞存在的證據(jù)與人類大腦中抽象概念的出現(xiàn)只能通過激活大型神經(jīng)元復合體來實現(xiàn)的普遍共識相矛盾。這一新發(fā)現(xiàn)也可以在人工神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)展中發(fā)揮非常重要的作用。
RSF資助項目負責人、轉化技術中心基礎與應用研究部高級研究員瓦列里馬卡羅夫解釋說，任何生物體的大腦都非常復雜?！按竽X在神經(jīng)系統(tǒng)中起著關鍵作用。神經(jīng)元是負責接收、處理、儲存和傳遞信號的神經(jīng)系統(tǒng)細胞。目前科學界普遍認為，抽象概念在人腦中的出現(xiàn)需要復雜性，并完美協(xié)調無數(shù)神經(jīng)元的相互作用。然而，有一種假設認為，單個神經(jīng)元，即所謂的概念細胞，可能負責人類執(zhí)行的復雜任務，這些單個神經(jīng)元根據(jù)對神經(jīng)元的特定刺激形成抽象概念。例如，他們回應人們的名字。因此，“詹妮弗安妮斯頓神經(jīng)元”被發(fā)現(xiàn)得更早，每當一位女演員的肖像出現(xiàn)在屏幕上，就會引發(fā)這一事件。Valemakarov評論說，這種對某些圖像的呈現(xiàn)做出反應的神經(jīng)元被稱為“l(fā)a祖母細胞”。
研究人員認為，概念細胞也可以在情節(jié)記憶中發(fā)揮重要作用。它們的存在挑戰(zhàn)了復雜的認知過程需要多個神經(jīng)元完美的組織相互作用的普遍假設。
洛巴切夫斯基大學的科學家和他們的外國同事首次建立了一個模仿海馬神經(jīng)元工作的模型。這是大腦的一部分，特別負責記憶和空間定向。
“通過數(shù)學計算，我們確定了三個基本原則，可以為單細胞提供高認知能力。首先，它是一個嚴格的神經(jīng)層層次。我們研究了神經(jīng)元的選擇層和概念層之間的關系。第一個過程隔離信號，而第二個過程處理信號并將其與抽象概念聯(lián)系起來；其次，我們在概念層面關注一個神經(jīng)元和多個接收神經(jīng)元之間的關系。第三，我們發(fā)現(xiàn)了突觸可塑性，即它們之間信息傳遞的變化。神經(jīng)元起著重要的作用。這些理論原理使概念細胞能夠學習并顯著提高其認知能力，從而成為概念細胞?！盫alemakarov解釋道。
本研究的作者用筆記來說明這種學習的可能性。他們形成了一個神經(jīng)網(wǎng)絡，包括選擇性水平的3200個細胞和概念水平的1600個細胞。該單元暴露于八種不同的聲波，每種聲波有八個相移，即振蕩。神經(jīng)元將這些振蕩視為單獨的信號，因此每個信號大約有50個接收神經(jīng)元。起初，它們能感知各種隨機信號，但經(jīng)過訓練后，它們的行動領域變得更窄、更專業(yè)。貝多芬《第九交響曲》中的一個實驗表明，接收神經(jīng)元捕捉一個單一的聲波，在概念層面上，這些單元處理接收到的信息并確定播放哪個音符，并充當概念單元。
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