Uno studio del Policlinico Federale di Losanna spiega che, a seconda dell’input ricevuto, le cellule del cervello si adattano e stabiliscono di volta in volta come ‘dividersi il lavoro' con gli altri neuroni
Si può dire che i neuroni non amino le abitudini. Per processare le informazioni, infatti, le cellule del cervello scelgono di volta in volta una strada diversa. A mettere in luce questo particolare e inedito meccanismo cerebrale è una ricerca condotta dal Politecnico Federale di Losanna all’interno del progetto Blue Brain, pubblicata sulla rivista Cell Reports. Come spiegato dagli autori dello studio, sarebbe proprio il carico di informazioni da elaborare a determinare il comportamento del singolo neurone, che di volta in volta può decidere come coordinarsi con le altre cellule per un lavoro che viene svolto in maniera estremamente dinamica.
Come lavorano i neuroni
Solitamente, i neuroni tendono a scomporre i segnali elettrici ricevuti in diverse sotto-unità. Analizzando le cellule cerebrali della corteccia virtuale dei roditori sviluppata nell'ambito del progetto Blue Brain i ricercatori hanno evidenziato il modo di operare del singolo neurone, nel quale i ‘rami’ dei recettori chiamati dendriti, che si sviluppano secondo una struttura che richiama appunto quella di un albero, lavorano insieme in un modo sempre diverso a seconda della complessità dell’input ricevuto. Non esiste dunque uno schema di lavoro fisso e predefinito come si credeva in precedenza: ad esempio, la forza delle sinapsi, ovvero le connessioni tra neuroni, dipenderebbe proprio dall’intensità dell’impulso elettrico proveniente da altre cellule.
I neuroni ispirano l’Intelligenza Artificiale
Le cellule cerebrali adattano quindi il proprio modo di lavorare in base alla complessità delle informazioni da processare. In tale contesto, come spiega il coordinatore dello studio Willem Wybo, “lo stesso neurone può svolgere compiti diversi in circostanze diverse”. Molte delle stesse sinapsi sembrano essere situate in ‘aree grigie’ non appartenenti a specifiche ‘unità’ di elaborazione, ma queste connessioni sono però pronte ad attivarsi all’occorrenza. Secondo i ricercatori il meccanismo cerebrale osservato può essere paragonato a quello dei supercomputer, con unità autonome e coinvolte in un lavoro collettivo allo stesso tempo. Le dendirti rappresentano unità parallele in grado di processare diversi aspetti dell’input ricevuto, rispondendo in modo unico a seconda di questo segnale. Proprio analizzando questo procedimento gli scienziati sperano di sviluppare nuovi algoritmi di Intelligenza Artificiale capaci di imitare questa collaborazione dinamica tra le varie unità di elaborazione che avviene nel cervello.