Co je to neurální backpropagace?

Neurální backpropagace je název danému jevu impulsu pohybujícího se dozadu neurálním obvodem. Zatímco akční potenciály obvykle cestují z buňky-začínají konkrétně v bodě axonového kopcového-dolů axon k terminálním butonám, které tvoří synapsy s přijímacími buňkami, a akční potenciál se ve skutečnosti pohybuje dozadu difúzí příchozích iontů, což způsobuje, že iontové kanály s napětím, aby jej otevíraly axonu, místo toho, aby jej dole otevřely. Neurální backpropagace má obvykle krátkou škálu účinku, ale má potenciál projít celým nervovým obvodem. Většina neuronů má jeden jediný axon, který se může mnohokrát rozdvojit. Tento neurit je proces, který vysílá signály z buňky, zatímco dendrity, které jsou ostatními neurity na neuronu, jsou obvykle procesy, které přijímají signály. Neurální backpropaGation je regulován iontovými kanály v axonu a na těle buňky.

Axon funguje ve své roli provádění akčních potenciálů z kopce axonů do konečných bodů axonu, nazývané terminální Boutons, otevřením kanálů v axonální membráně, které umožňují pozitivně nabité ionty do buňky, depolarizaci a otevřením kanály s napětím. Napěťové kanály umožňují další pozitivně nabité ionty do buňky, jako je vápník a draslík. Když buňka ztratí klidový potenciál -70 mV a stane se depolarizovaným kvůli pozitivním nábojům příchozích iontů, „vystřelí“ a uvolňuje vezikuly naplněné neurotransmiterem z terminálních boutonů na konci axonu.

šíření signálu funguje jako iontové kanály podél axonu, což způsobuje otevření ostatních blízkých kanálů, ale toto šíření signálu se může pohybovat v opačném směru a když ano, označuje se jako nervový bAckpropagace. K tomuto procesu dochází, když je zahájen akční potenciál na kopci Axon a přestože by mohl postupovat podle axonu jako obvykle, provádí také signál v opačném směru, což způsobuje depolarizaci buněčného těla, včetně synapsí a nedalekých dendritových segmentů. Když je dendritický segment depolarizován, postsynaptické hustoty umístěné v této oblasti reagují na příchozí signály od jiných neuronů odlišně. Mezi možné důsledky neurální backpropagace patří jevy jako Dendro-dendritická inhibice a modifikace membránového potenciálu, která může změnit vlastnosti buněčného střelby.

Synaptická plasticita, jako je dlouhodobá potenciace (LTP) a dlouhodobá deprese (LTD), jsou spojeny s nervovou backpropagací, protože zpětný propagační signál modifikuje příchozí signály. I když se tento koncept může zdát elementární, představa o změně budoucího chování založeného na minulé zkušenosti je možnou definicí učení. Svým způsobem tedy nervový BACLze říci, že kpropagace umožňuje jednotlivým buňkám „učit se“ na molekulární úrovni. Neurální backpropagace je často pozorována v neokortexu, hippocampu a dalších oblastech mozku často spojených s pamětí, učením nebo vysokým stupněm nervové plasticity.