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I circuiti neuronali in evidenza

Non disponiamo di una comprensione totale sugli elementi neuronali sottesi alla formulazione delle decisioni, alla memoria operativa e la percezione visiva. La complessità di tali sistemi e la comparsa di nuove tecniche di registrazione neuronale d’avanguardia richiedono nuovi approcci analitici per comprendere i meccanismi alla base di tali processi psicologici e, in definitiva, scoprire come lavora il cervello.
I circuiti neuronali in evidenza
Recentemente, sono stati scoperti alcuni correlati neuronali di funzioni cognitive di alto livello, ad esempio la formazione delle decisioni, la memoria operativa, la percezione visiva e l’attenzione. I neurofisiologi, avvalendosi di nuove tecniche di registrazione, stanno ottenendo informazioni cruciali sui meccanismi neuronali che sono alla base della percezione degli oggetti, la fiducia nelle nostre decisioni o la nostra percezione del tempo. Con queste tecniche di registrazione neuronale, siamo per la prima volta in grado di giungere a chiarire alcuni dei complessi meccanismi su cui si fondano fenomeni psicologici basilari. Tuttavia, spesso è difficile interpretare i dati, a causa della loro abbondanza e complessità; inoltre, ancora non esiste un quadro teorico che consenta di interpretare in modo coerente tali dati neuronali.

Per descrivere e comprendere i complessi dati neuronali alto-dimensionali che emergono da tecniche di registrazione d’avanguardia, dobbiamo sviluppare un nuovo quadro matematico che sia efficiente dal punto di vista algoritmico e allo stesso tempo integri le nostre conoscenze sull’elettrofisiologia neuronale. Il progetto CONEURON (Drawing neuronal circuits without seeing them) unisce le neuroscienze computazionali con l’analisi di dati neuronali e comportamentali per (a) descrivere dati neuronali alto-dimensionali, (b) comprendere come le reti neuronali possano generare comportamenti non superficiali, (c) predire interazioni neuronali dai modelli di attività osservata, (d) correlare modelli di attività a fenomeni psicologici. Considerata l’ampia vastità dei problemi affrontati e la varietà dei metodi necessari, questo progetto è evidentemente multidisciplinare, poiché comporta l’uso di tecniche ricavate da fisica, matematica e neuroscienze.

Per comprendere come funziona il cervello, occorre lavorare su dettagli molto precisi di connessioni neuronali e trasduzione del segnale. I risultati della ricerca CONEURON hanno contribuito a questo obiettivo e sono stati pubblicati in vari giornali di alto profilo, tra cui Nature Neuroscience e PLoS Comp Biol.

Informazioni correlate

Keywords

Circuiti neuronali, dinamiche neuronali, connettività funzionale, correlazioni, informazioni
Numero di registrazione: 180951 / Ultimo aggiornamento: 2016-04-05
Dominio: Biologia, Medicina