Los efectos de retardo en Redes Neuronales

Una sola neurona puede hacer muy poco por sí mismo . Si la célula recibe suficiente aporte de otras neuronas conectadas , se disparará una señal eléctrica que estimula otras neuronas para hacer lo mismo . Trabajando en conjunto , las redes de neuronas procesan la información sensorial , estimulan el movimiento muscular y hacer cálculos en el cerebro . Los retrasos son una parte normal de la función de red neuronal que sirven para diferentes propósitos dependiendo del tipo de red y la duración de la demora . Sináptica Delay

El punto de conexión entre dos o más neuronas es un corto espacio conocido como sinapsis . Cuando el potencial de acción, una señal eléctrica, alcanza el extremo de una neurona , no puede saltar la brecha a la siguiente neurona solo. En cambio, los productos químicos se liberan en la brecha que estimulan la siguiente celda para disparar. Un pequeño retraso sináptica se asocia con una sinapsis química , porque los productos químicos son más lentos para liberar de la señal eléctrica de rápido movimiento .

Ciertos transmisores químicos se liberan más rápidamente que otras . En muchas partes del cerebro , los retrasos sinápticas de varios cientos de milisegundos son comunes. El sináptica retraso entre las células nerviosas y musculares es significativamente más corto para permitir la acción de los músculos rápidamente.
Pico -Timing plasticidad dependiente

En el cerebro , el momento y el retraso de redes neuronales tiene implicaciones importantes para el aprendizaje . Las sinapsis generalmente transmiten señales direccionales de la primera neurona a la siguiente en la línea, sin señalización hacia atrás. Sin embargo, el estado de la neurona receptora puede cambiar su reacción. Si la segunda neurona sólo ha transmitido una señal cuando se recibe una nueva, no se puede recuperar y responder rápidamente a la nueva entrada. Con el tiempo , la conexión entre las neuronas debilita si esto ocurre repetidamente.

Si , sin embargo, hay un retraso entre la primera y la segunda neurona disparo de las neuronas , la conexión entre los dos se hará más fuerte . Más productos químicos se liberan en la sinapsis y las neuronas pueden crecer físicamente más cerca . Estos cambios son parte de cómo el cerebro crea y fortalece las conexiones durante el aprendizaje.
Retraso en coincidencia redes de detección

Algunas redes neuronales en el cerebro están diseñados específicamente para medir los retrasos entre las señales . El sistema auditivo utiliza retrasos para ayudar a localizar la posición de los sonidos. Cuando un sonido de su lado derecho se desplaza hacia su cabeza , que llegue a su oído derecho más rápidamente que su oreja izquierda . Sus oídos transmiten esta diferencia a las neuronas en el cerebro , a pesar de que está a sólo unos pocos milisegundos .

En el cerebro , una red de neuronas llamadas de una red de detección de coincidencia calcula el retardo entre las dos señales . Después del procesamiento, se percibe el sonido más o menos en la posición correcta de izquierda-derecha . Debido a que los oídos humanos son a la vez la misma altura en la cabeza , el cerebro no puede calcular la ubicación vertical de sonido basada en el retraso .

Redes Neuronales Artificiales y Delay

Los neurocientíficos y ordenador programadores a menudo crean redes neurales sintéticos que utilizan computadoras para ayudar a comprender el cerebro o para resolver problemas complicados . Estas redes se componen de unidades que transmiten señales digitales de una forma que imita la acción de las neuronas en el cerebro .

Los modelos informáticos de redes neuronales pueden trabajar a un ritmo veloz , pero los programadores pueden introducir retrasos para imitar los procesos biológicos naturales . En un artículo de 1994 , los científicos del Instituto de Tecnología de California descubrieron que los retrasos que introducen crean redes más estables . Las oscilaciones estables de las redes con las demoras se asemeja más de cerca la actividad observada en las neuronas del cerebro .