不可靠的神经元改善大脑功能

大脑由数百万亿个相互通信的神经元组成。每个神经元收集其许多输入，并将尖峰传输到其连接的神经元。这种庞大且高度互联的神经网络的动力学是所有高阶大脑功能的基础。

在今天发表在《科学报告》杂志上的一篇文章中，一组科学家通过实验证明，神经元经常沉默，其中神经元无法对其输入做出反应。与快速可靠的电子设备相反，大脑由不可靠的神经元组成。

“逻辑门总是为相同的输入提供相同的输出，否则像手机和计算机这样的电子设备，由数十亿个互连的逻辑门组成，将无法很好地运行，”Bar-Ilan大学物理系和Gonda(Goldschmied)多学科大脑研究中心的Ido Kanter教授说，他领导了这项研究。“将大脑的不可靠性与计算机或手机进行比较：一次，您的计算机回答1 + 1 = 2，其他时间回答1 + 1 = 5，或者多次在手机中拨打七个可以导致四个或九个。沉默期似乎是大脑的一个主要缺点，但我们的最新发现表明情况并非如此。

与人们可能认为的相反，Kanter和团队已经证明，神经元沉默期并不是代表生物学局限性的劣势，而是时间序列识别的优势。“假设你想记住一个电话号码，0765......”该研究的合著者尤瓦尔·梅尔(Yuval Meir)说。“例如，当数字0出现时活跃的神经元可能会在下一个数字7出现时被沉默。因此，每个数字都在不同的动态创建的子网络上进行训练，这种沉默机制使我们的大脑能够有效地识别序列。

大脑沉默机制是一种新的AI机制的拟议来源，此外，已经证明它是一种新型密码系统的起源，用于自动柜员机(ATM)的手写识别。该密码系统允许用户在电子板上写下他的个人识别码(PIN)，而不是点击PIN进入ATM。由Kanter和团队开发的基于神经元沉默周期的序列识别不仅能够识别正确的PIN，还能够识别用户的个人手写风格以及PIN的每个数字写在板上的时间。这些附加功能可作为防止卡被盗的保护措施，即使窃贼知道用户的PIN。

Kanter和团队的这项最新研究表明，改善大脑中口吃神经元的不可靠性并不总是有益的，因为它们具有更高的大脑功能优势。

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