Новое открытие о клетках памяти

Новое исследование Массачусетского технологического института (MIT) переворачивает основы нейронауки, предполагая, что астроциты — тип глиальных клеток, долгое время считавшийся «чистильщиками» мозга — могут играть ключевую роль в хранении воспоминаний.

Астроциты могут быть ключом к огромной ёмкости памяти мозга. (Источник: SciTechDaily)

Ученые давно считали, что нейроны, генерирующие электрические импульсы, играют центральную роль в памяти и мышлении. Однако человеческий мозг также содержит миллиарды астроцитов — звёздчатых структур с ответвлениями, отходящими от миллионов синапсов.

Традиционно считалось, что астроциты выполняют преимущественно вспомогательную функцию: обеспечивают организм питательными веществами и поддерживают стабильную химическую среду. Однако, согласно новой модели группы из Массачусетского технологического института, эти клетки могут активно участвовать в кодировании воспоминаний.

Прорывом в исследованиях стала модель «плотной ассоциативной памяти», которая позволяет нервной системе хранить гораздо больше информации, чем традиционные нейронные сети. Благодаря своей способности одновременно связываться со многими нейронами, астроциты становятся ключевым биологическим фактором, способствующим реализации этой модели. Вместо передачи электрических сигналов, как нейроны, астроциты передают информацию с помощью кальциевых сигналов, а также могут выделять в синапсах специальные молекулы-медиаторы (глиотрансмиттеры).

Модель Массачусетского технологического института показывает, что сеть, объединяющая нейроны и астроциты, может хранить большие объёмы памяти, поскольку каждый астроцит рассматривается как независимая вычислительная единица. Система не только обладает большей ёмкостью, но и потребляет мало энергии, что является потенциальным преимуществом для приложений в области искусственного интеллекта.

«Хотя нейронаука и послужила источником вдохновения для ИИ, за последние 50 лет достижения в этой области оказали незначительное влияние на развитие современного искусственного интеллекта», — сказал профессор Жан-Жак Слотин, который считает, что это исследование может стать одним из первых вкладов в ИИ, напрямую связанных с новыми открытиями в области нейронауки.

Помимо расширения нашего понимания того, как мозг хранит воспоминания, эта модель открывает новые возможности для исследований в области искусственного интеллекта. Изменение способа соединения «процессорных единиц» в сети астроцитов обещает создание моделей, способных служить различным целям: от построения сложных ассоциативных воспоминаний до моделирования механизмов внимания в больших языковых моделях (LLM).

Источник: https://baoquocte.vn/phat-hien-moi-ve-te-bao-luu-giu-tri-nho-316770.html