Il punto di collegamento tra due o più neuroni è una lacuna breve nota come una sinapsi . Quando il potenziale d'azione , un segnale elettrico , raggiunge la fine di un neurone , esso non può saltare il gap solo neurone successivo . Invece , sostanze chimiche vengono rilasciate nello spazio vuoto che stimolano la cellula accanto al fuoco . Un breve ritardo sinaptica è associato ad una sinapsi chimica perché i prodotti chimici sono più lenti per rilasciare rispetto al segnale elettrico in rapido movimento .
Alcuni trasmettitori chimici vengono rilasciati più velocemente di altri . In molte parti del cervello , ritardi sinaptici di diverse centinaia di millisecondi sono comuni . Il ritardo sinaptica tra le cellule nervose e muscolari è significativamente più breve per consentire l' azione muscolare veloce.
Spike -Timing Plasticità dipendente
Nel cervello , la tempistica e il ritardo di reti neurali ha importanti implicazioni per l'apprendimento . Sinapsi generalmente trasmettono segnali direzionali dal primo neurone all'altro lungo la linea, senza segnalazione all'indietro . Tuttavia , lo stato del neurone ricevente può cambiare la sua reazione. Se il secondo neurone ha appena trasmesso un segnale quando riceve una nuova, non può recuperare rapidamente e rispondere al nuovo ingresso . Nel corso del tempo , la connessione tra i neuroni indebolisce se questo accade ripetutamente .
Se, tuttavia , c'è un ritardo tra il primo e il secondo neurone neurone , il collegamento tra i due diventerà più forte . Altre sostanze chimiche vengono rilasciate alla sinapsi e neuroni possono fisicamente avvicinarsi . Questi cambiamenti sono parte del modo in cui il cervello crea e rafforza le connessioni durante l'apprendimento .
Gara coincidenza di rilevamento reti
Alcune reti neurali nel cervello sono specificamente progettati per misurare i ritardi tra i segnali . Il sistema uditivo utilizza ritardi per aiutare a localizzare la posizione dei suoni . Quando un suono dal lato destro viaggia verso la testa , raggiunge l'orecchio destro più velocemente di quanto l'orecchio sinistro . Le orecchie trasmettono questa differenza ai neuroni nel cervello , anche se è solo un pochi millisecondi .
Nel cervello , una griglia di neuroni chiamato una rete di rilevamento coincidenza calcola il ritardo tra i due segnali . Dopo l'elaborazione , si percepisce il suono in grosso modo la posizione corretta sinistra-destra . Perché orecchie umane sono entrambi la stessa altezza sulla testa , il cervello non è in grado di calcolare la posizione verticale del suono basata su ritardo .
Reti Neurali Artificiali e Delay
neuroscienziati e informatici I programmatori spesso creano reti neurali sintetiche che usano il computer per aiutare a capire il cervello o per risolvere problemi complicati . Queste reti sono composte da unità che trasmettono segnali digitali in un modo che imita l'azione dei neuroni nel cervello .
Modelli automatiche di reti neurali possono lavorare ad un ritmo rapidissimo , ma i programmatori possono introdurre ritardi di imitare processi biologici naturali. In un documento del 1994 , gli scienziati del California Institute of Technology hanno scoperto che i ritardi introduzione creazione di reti più stabili . Le oscillazioni stabili di reti con ritardi assomiglia più da vicino l' attività osservata nei neuroni del cervello .