Hva er et biologisk nevralt nettverk?

Det menneskelige nervesystemet formidler signaler gjennom kroppen via et komplekst nettverk av nerveceller, eller nevroner. Sensoriske nevroner er koblet til huden, andre sanseorganer og de indre organene i kroppen. Disse nevronene sender meldinger til hjernen, som sender en returmelding gjennom motoriske nevroner for å instruere kroppen hvordan de skal svare på stimulansen. Hjernen, nervecellene og ryggraden er koblet sammen i et biologisk nevralt nettverk. Effekter på den ene delen av nervesystemet vil resonere i hele kroppen.

Hver nevron som er en del av det biologiske nevrale nettverket har tusenvis av mulige forbindelser, og danner billioner av forskjellige nevronale veier som informasjonen kan bevege seg på. Den typiske nevronen har alt fra 1000 til 10.000 mulige veier til andre nevroner. En elektrisk impuls kommer inn i nevronen ved en av dendritene, som fungerer som signalmottakere. Signalet går deretter gjennom kjernen til det aktuelle aksonet og over det smale gapet, eller synapse, for å få forbindelse med neste nevronens passende dendritt. Hjernen inneholder over 100 milliarder nevroner, som alle dannes i tidlig barndom og ungdom.

Det biologiske nevrale nettverket overfører signaler som elektrokjemiske impulser fra den ene nevronen til den neste. Det samme prinsippet gjelder neuronforbindelser som for elektriske tilkoblinger - for overføring av energi eller impuls må det være en komplett krets fra en terminal til en annen. Afferente nevroner, interneuroner og efferente nevroner jobber alle sammen for å danne en nevronkrets; interneuroner er celler som befinner seg i hjernen og ryggraden som videresender meldinger fra afferente nevroner til efferente nevroner. Interneuroner lokalisert i ryggraden er ansvarlige for å sette i gang reflekshandlinger, for eksempel den myostatiske refleksen. Disse reflekshandlingene styres ikke av bevisst tanke.

Sensoriske nevroner utgjør mindre enn 1 prosent av nevronene i det biologiske nevrale nettverket, og de er bipolare - bare en bane eksisterer gjennom dem. Motoriske nevroner utgjør 9 prosent av den totale mengden nevroner, og de har flere grener som fører fra en celle til den neste. Det gjenværende flertallet av nevroner er interneuroner, og de er lokalisert helt i hjernen og ryggmargen, eller i sentralnervesystemet.

Motoriske nevroner virker i grupper snarere enn som enkelt nevroner - for eksempel ved skjelettmuskelkontraksjon. Når hjernen sender signalet for at muskelen skal trekke seg sammen, skyter de motoriske nevronene, som er på linje med hverandre i muskelen, i rekkefølge. En stor komponent av styrketrening innebærer å trene disse nevronene for å synkronisere skytingen og dermed øke effektiviteten til muskelsammentrekningen.