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Cómo las dendritas dan forma a la respuesta neuronal

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Cómo las dendritas dan forma a la respuesta neuronal

Resumen: Los investigadores han realizado un descubrimiento innovador en la comprensión de la variabilidad neuronal del cerebro, con importantes implicaciones para el desarrollo de la neurociencia y la inteligencia artificial. Su estudio revela cómo las dendritas, las antenas de las neuronas, controlan la variabilidad de las respuestas neuronales.

Esta investigación no sólo mejora nuestra comprensión de cómo las neuronas procesan entradas variables, sino que también proporciona una nueva perspectiva para los desarrolladores de IA al imitar la computación similar al cerebro.

Reflejos:

  1. El estudio se centra en cómo las dendritas controlan la variabilidad de las respuestas neuronales, un aspecto clave de la plasticidad sináptica.
  2. La experiencia matemática de Zachary Friedenberger fue fundamental para desarrollar un modelo para simular redes neuronales con dendritas activas.
  3. Los resultados proporcionan información esencial sobre la computación biológica, valiosa para los neurocientíficos y los desarrolladores de inteligencia artificial.

Fuente: universidad de ottawa

El funcionamiento interno del cerebro humano es un misterio en desarrollo, y el Dr. Richard Naud de la Facultad de Medicina de la Universidad de Ottawa ha dirigido un nuevo y convincente estudio que nos acerca a la respuesta a estas grandes preguntas.

Los hallazgos del estudio tienen implicaciones importantes para las teorías del aprendizaje y la memoria de trabajo y podrían contribuir potencialmente a futuros desarrollos en inteligencia artificial (IA), a medida que los desarrolladores y programadores de IA monitorean el trabajo del Dr. Naud y otros neurocientíficos destacados.

El Dr. Naud sospechaba que si el marco matemático que había utilizado para describir los cuerpos celulares de las neuronas se ampliaba para tener en cuenta sus dendritas, entonces podrían tener la oportunidad de simular eficazmente redes de neuronas con dendritas activas. Crédito: Noticias de neurociencia

Publicado en Ciencia Computacional de la NaturalezaEl estudio aborda el misterio de múltiples capas de la «variabilidad de respuesta» de las neuronas, células cerebrales que utilizan señales eléctricas y sustancias químicas para procesar información, y da luz verde a todos los aspectos notables de la conciencia humana.

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Los hallazgos revelan los detalles de cómo la variabilidad neuronal está controlada por las dendritas, la antena que se extiende desde cada neurona para recibir entradas sinápticas en nuestras propias redes de comunicación neuronal personales. El riguroso estudio establece que las propiedades de las dendritas controlan eficazmente la variabilidad del flujo, propiedad que controla la plasticidad sináptica en el cerebro.

«La intensidad de la respuesta de una neurona está controlada por las señales enviadas a su núcleo, pero la variabilidad de la respuesta de una neurona está controlada por las señales enviadas a sus pequeñas antenas, las dendritas», explica el Dr. Naud, profesor asociado en el Departamento de Medicina de la Facultad de Medicina. de Medicina Celular y Molecular y el Departamento de Física de la Universidad de Ottawa. «Este estudio establece además cómo las neuronas individuales pueden tener esta propiedad crucial de controlar la variabilidad de la respuesta con sus entradas».

El Dr. Naud sospechaba que si el marco matemático que había utilizado para describir los cuerpos celulares de las neuronas se ampliaba para tener en cuenta sus dendritas, entonces podrían tener la oportunidad de simular eficazmente redes de neuronas con dendritas activas.

Descubra el aporte de Zachary Friedenberger, estudiante de doctorado en el Departamento de Física y miembro del laboratorio del Dr. Naud, con experiencia en física teórica para resolver desafíos teóricos y matemáticos en un tiempo récord. Avance rápido hasta el estudio completo: las predicciones del modelo se validaron mediante el análisis de en vivo registrar datos y observar una amplia gama de parámetros del modelo.

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«Pudo resolver problemas matemáticos en un tiempo récord y resolver una serie de desafíos teóricos que yo no había previsto», dice el Dr. Naud.

El Dr. Naud creía que su técnica podría proporcionar información sobre la respuesta neuronal a diferentes estímulos. Entonces comenzaron a trabajar en una técnica capaz de calcular estadísticas a partir de un modelo neuronal con una dendrita activa.

Uno de los revisores del trabajo señaló que el análisis teórico «proporciona conocimientos clave sobre la computación biológica y será de interés para una amplia audiencia de neurocientíficos computacionales y experimentales».

Acerca de estas novedades de investigación en neurociencia e IA

Autor: Paul Logothetis
Fuente: universidad de ottawa
Contactar: Paul Logothetis – Universidad de Ottawa
Imagen: La imagen está acreditada a Neuroscience News.

Investigacion original: Acceso cerrado.
«La excitabilidad dendrítica controla la sobredispersión.» por Richard Naud et al. Ciencia Computacional de la Naturaleza


Abstracto

La excitabilidad dendrítica controla la sobredispersión.

El cerebro es un conjunto complejo de neuronas comunicantes cuya función de entrada y salida sólo se comprende parcialmente. En particular, no está claro el papel de las dendritas activas en la configuración de las respuestas de picos.

Aunque los modelos existentes tienen en cuenta las dendritas activas y las respuestas de picos, son demasiado complejos para analizarlos analíticamente y requieren largas simulaciones estocásticas. Aquí, combinamos la teoría del cableado y la rotación para describir cómo las fluctuaciones de entrada dan forma a la respuesta de conjuntos neuronales con dendritas activas.

Descubrimos que la entrada dendrítica controla fácil y poderosamente la dispersión de la brecha de picos. Este fenómeno puede entenderse considerando que las neuronas tienen tres regímenes operativos fundamentales: un régimen impulsado por el promedio y dos regímenes impulsados ​​por las fluctuaciones. Mostramos que estos resultados deberían aparecer para una amplia gama de propiedades dendríticas y verificamos las predicciones del modelo en datos experimentales.

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Estos resultados tienen implicaciones para el papel de la dispersión del intervalo entre picos en el aprendizaje y para las teorías de los estados atractores.

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SpaceX lanza 23 satélites Starlink desde Florida (vídeo, fotos)

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SpaceX lanza 23 satélites Starlink desde Florida (vídeo, fotos)

SpaceX puso en órbita otro lote de sus satélites de Internet Starlink desde la Costa Espacial de Florida esta tarde (30 de octubre).

Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó de la estación espacial de Cabo Cañaveral hoy a las 17:10 EDT (21:10 GMT).

La primera etapa del Falcon 9 regresó a la Tierra para un aterrizaje vertical aproximadamente ocho minutos después del despegue, como estaba previsto. Aterrizó en el dron SpaceX “A Shortfall of Gravitas”, estacionado en el Océano Atlántico.

Un cohete SpaceX Falcon 9 lanza 23 satélites de Internet Starlink a órbita desde la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida, el 30 de octubre de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)

Este fue el decimocuarto lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX.

La etapa superior del Falcon 9 continuó su viaje hacia el cielo. Desplegará los 23 satélites Starlink en la órbita terrestre baja (LEO) aproximadamente 64 minutos después del despegue, si todo va según lo planeado.

Un cohete SpaceX Falcon 9 se encuentra en la cubierta de un barco en el mar poco después de poner en órbita 23 satélites de Internet Starlink desde la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida, el 30 de octubre de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)
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La NASA anuncia 9 posibles lugares de alunizaje para la misión lunar Artemis 3

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La NASA anuncia 9 posibles lugares de alunizaje para la misión lunar Artemis 3

La NASA ha perfeccionado su lista de posibles lugares de aterrizaje cerca del polo sur de la Luna para su Misión Artemisa 3cuyo objetivo es devolver a los astronautas a la superficie lunar no antes de 2026.

Los nueve sitios preseleccionados, que fueron publicados por la NASA el lunes 28 de octubre, son geológicamente diversos y cada uno tiene el potencial de proporcionar nueva información sobre planetas rocososrecursos lunares y la historia de nuestra sistema solarsegún un declaración por la agencia.

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Mattel renueva sus espacios de trabajo a medida que los empleados regresan a la oficina

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Mattel renueva sus espacios de trabajo a medida que los empleados regresan a la oficina

Mattel, el fabricante de juguetes detrás de grandes marcas como Barbie y Hot Wheels, está modernizando sus propiedades inmobiliarias, trasladando sus estudios y su centro de diseño a nuevos hogares.

La compañía, con sede en El Segundo, planea trasladar sus estudios a un edificio recientemente renovado de 60,000 pies cuadrados para 2025. Mattel firmó un acuerdo de varios años para arrendar el espacio de oficinas en 831 S. Douglas St.

Mattel planea trasladar sus estudios a un edificio recientemente renovado de 60.000 pies cuadrados para 2025.

(Cortesía de Continental Development Corp.)

El edificio, ubicado cerca de la actual sede de Mattel en Continental Boulevard, incluye estudios que la compañía utilizará para tomar fotografías y videos para promocionar sus productos, así como un patio con fogatas, una parrilla y un área de cocina. El edificio está cerca de otros servicios, incluidos restaurantes, un club deportivo de alto nivel, hoteles y tiendas. Durante los últimos 30 años, Mattel ha alojado sus estudios en su campus, que incluye varios edificios.

La transacción inmobiliaria es parte de los esfuerzos de Mattel para renovar sus oficinas, ya que la compañía apunta a impulsar la productividad y la creatividad en el lugar de trabajo y al mismo tiempo atraer nuevos empleados. A medida que los trabajadores comienzan a regresar a la oficina después de la pandemia de COVID-19, las empresas están tratando de hacer que la oficina sea más atractiva para los empleados acostumbrados al trabajo remoto.

Espacios de trabajo dentro de un edificio de oficinas.

El interior de un edificio al que Mattel trasladará sus estudios para 2025. Mattel ha firmado un contrato de varios años para alquilar las oficinas en 831 S. Douglas St.

(Cortesía de Continental Development Corp.)

El edificio industrial, que forma parte del campus de Continental Park de Continental Development Corp., fue transformado recientemente para incluir un área de producción de estudio para satisfacer las necesidades creativas de Mattel.

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«Los empleadores han estado trabajando para darles a sus empleados razones para querer regresar a la oficina e interactuar con sus pares», dijo Bob Tarnofsky, vicepresidente ejecutivo de bienes raíces de Continental Development. «Las comodidades que ofrecen son muy superiores a las que normalmente veíamos antes de COVID». »

A medida que los empleadores reconsideran el futuro del trabajo, no es raro que las empresas firmen contratos de arrendamiento a más corto plazo, dijo Tarnofsky. Mattel, sin embargo, firmó un contrato de arrendamiento a largo plazo. Se negó a decir cuánto pagó Mattel por el contrato de arrendamiento y cuánto dura.

Una zona de terraza

Un patio con fogatas es parte de las comodidades del edificio.

(Cortesía de Continental Development Corp.)

Este año, Mattel también anunció que trasladaría su centro de diseño, ubicado en Mariposa Avenue durante más de tres décadas, a un edificio recientemente renovado en 2026. El centro, donde los empleados diseñan cabello, ropa y otras piezas de juguete, se ubicará en un espacio de oficinas de 167,767 pies cuadrados conocido como Grand + Nash en 2160 E. Grand Ave. Mattel compró el espacio por 59 millones de dólares a New York Life Insurance.

«Nos estamos embarcando en una importante modernización interior de nuestra sede en 333 Continental Boulevard, infundida con los mismos principios de diseño e inspirada en los esfuerzos de modernización de oficinas de Mattel en todo el mundo», David Traughber, vicepresidente senior de finanzas y director de Mattel. bienes raíces globales, dijo en un comunicado.

Los edificios que actualmente albergan el centro de diseño y operaciones de estudio de Mattel son instalaciones arrendadas que la compañía dejará libres.

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En diciembre de 2023, Mattel tenía aproximadamente 33.000 empleados en más de 35 países de todo el mundo, según el informe anual de la empresa. La empresa tiene aproximadamente 2000 empleados en El Segundo y ofrece a sus empleados un ambiente de trabajo híbrido.

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