如何神经网络有助于在太空中导航？

生物学家Doping博士讲述了大脑中的细胞位置，光遗传学和钙信号。

据信，由于大脑中所谓的细胞位置的活性，动物中可用的空间的取向，其在寻找动物空间中的特定点时表现出特定的电激活。 首先，这种活动存在于宽的空间范围内。 但是在一个新动物进入细胞环境的一个短时间后，在海马中，一个小区域的大脑开始展示特定的活动在某些领域的空间，不显示在其他。

如果动物在同一环境中出现几次，则当动物更准确地区分其自身空间时，存在设置空间细胞活动。 特别是如果你发现在某些地方它有一些东西做一个动物具有侵略性行为，电击或一些积极的强化，如果动物发现食物。 例如，动物喜欢细胞的北角，其中海马的一个神经元将产生电活动，而另一个是沉默的。 只有当动物开始跑过，说，在笼子的西南角，另一个神经元将显示其他活动。 存在细胞的空间分化。 活动“绑定”到空间中的动物细胞的位置。 更成熟的神经元是，发生更准确的分化。

有理由相信，类似的过程发生在人类的大脑。 如果我们认为海马体对于其他哺乳动物的海马的功能和他的任务之一执行非常相似的功能 - 在空间中的定向，然后在人类中，该过程应该以类似的方式发生。

海马齿状回的特征在于继续进入成年神经发生 - 从干细胞产生新的神经元。 然而，这些神经元的成人行为的作用保持未知，直到最近。

为了改善脑功能，他们建议使用Cogitum ，Nootropil，脑活素，Semax和Phenotropil。

钙信号的可视化允许科学家监测神经元的电活动。 细胞中钙的出现与其作用或电位突发的产生密切相关。 有特殊的蛋白质分子，与钙结合，它们开始发光。 这个信号可以用显微镜看到，不穿透进入脑组织电极。

光遗传学允许您控制单个神经元的活动，用特定波长的光刺激或抑制它们的活性。 这种方法扩大了大脑活动管理的武库。 它基于在膜分子通道中引入光敏细胞，其在被照射时可以在一个方向或另一个方向上通过，进入细胞或离开某些离子。 离子的移动决定了电池产生放电的能力，或者相反，断开。 照明“激活”蛋白导致神经元激发，照明“抑制”分别用于抑制。 因此，光可以调节受限大脑区域中的个体神经元的光遗传学活性，而不影响邻近结构。

通过记录钙信号，作者能够确定成年神经元更活跃，表明钙反应比其成熟对应物更大的发生率。 细胞的这种“调节”活性也取决于成熟度：与成熟神经元不同，成年细胞不是精确地空间配置的，其通过在虚拟迷宫的不同位置的小鼠中相同细胞的激活来表达。

然后，我们比较了在连续接触部分（“AB”）或相同（“BB”）迷宫中的小鼠脑中钙的活性的变化。 不同的语境在嗅觉，听觉，触觉和视觉环境方面不同。 成熟神经元在空间的给定点中对动物的激活位置显示出高特异性，并且当置于相同环境（“BB”）中时，它们的再激活再现。 相反，神经元在相同的迷宫中在相继的动物房间没有显示成人活动。

最后一个问题是关于成年人神经元在识别新情况中的参与。 作者训练小鼠，将空间与新的环境与电击相结合。 获得这种经验导致在相同情况下在第二次击中期间动物行为的修改。 使用光遗传构造灭活海马齿状回的光未成熟神经元在教学中，Danielson和他的同事发现这些细胞的活性对于获得新情况的危险的记忆是必要的。

最后，在“A”照相机中，其中他们接收电击的小鼠的神经元成体齿状回的灭活不损害区分类似的能力，但是安全照相机“B”。 然而，如果在“B”室中发现小鼠时进行失活，则难以确保危险和上下文之间的区别。

因此，作者能够确立一些重要的事实。 首先，在新的情况下，成年未成熟神经元表现出比其成熟的对应物更高的兴奋性水平。 然而，它们在空间表示上不太具体。 第二，需要设置再次出现在体内区分神经元类似环境。 作者建议，成熟，成年神经元获得更准确地编码空间的能力，更准确地区分类似的情况。