“when an axon of cell A excites cell B and repeatedly or persistently takes part in firing it, some growth process or metabolic change takes place in one.

Presentazione sul tema: "“when an axon of cell A excites cell B and repeatedly or persistently takes part in firing it, some growth process or metabolic change takes place in one."— Transcript della presentazione:

1 “when an axon of cell A excites cell B and repeatedly or persistently takes part in firing it, some growth process or metabolic change takes place in one or both cells so that A’s efficiency as one of the cells firing B is increased” Hebb 1949

2 Hebbian plasticity

3 dotata di circa 20000 neuroni...
Aplysia californica

4 abituazione del riflesso di retrazione della branchia

5 facilitazione presinaptica nella sensibilizzazione del riflesso di retrazione della branchia

6 condizionamento classico

7 apprendimento non associativo
esposizione ripetuta a un singolo tipo di stimolo esempi: abituazione sensibilizzazione apprendimento associativo relazione fra stimoli o relazione fra stimolo e risposta condizionamento classico condizionamento operante

8 lobo temporale mediale
squire & knowlton memoria dichiarativa (esplicita) non dichiarativa (implicita) memoria episodica fatti eventi ippocampo lobo temporale mediale diencefalo memoria semantica

9 hippocampus

10 patient HM

11 lobo temporale mediale
squire & knowlton memoria dichiarativa (esplicita) non dichiarativa (implicita) fatti eventi abilità abitudini apprendimento associativo elementare apprendimento non associativo priming ippocampo lobo temporale mediale diencefalo risposte emotive muscolatura scheletrica striato corteccia motoria cervelletto vie riflesse amigdala neocorteccia cervelletto

12 procedural or reflexive memory
Two forms of memory declarative memory procedural or reflexive memory explicit memory implicit memory knowledge skills and habits L’argomento di oggi fa parte del più ampio campo di indagine su apprendimento e memoria; apprendimento:

13 L’apprendimento nel sistema visivo

14 Cartelli stradali

15 pedoni

16 Basi neuronali dell’associazione fra stimoli visivi
studio di registrazione di singole unità neuronali nella corteccia visiva inferotemporale del primate, durante l’apprendimento

17 Visual Paired Associate Learning
sample delay choice reward time In this task, monkeys are required to learn that two stimuli belong together. They are given a sample stimulus and then choose the paired stimulus in order to receive a food reward. sample distracter associate

18 Responses are Similar to Paired Stimuli
Predictor pair 3 pair 4 pair 5 Choice 20 Hz predictor choice predictor choice predictor choice One neuron’s responses to pairs of stimuli bg691102

19 Correlation analysis on neuron from previous slide
Actual correlation Shuffled correlations 05 10 15 20 25 11 17 23 29 34 40 46 r = 0.85 z = 2.31 Choice (Hz) r = 0.85 Percent of occurrences -1 1 11 17 23 29 34 40 Predictor (Hz) r value bg691102

20 Neuronal Correlates of Paired Associate Learning
Stronger correlations for familiar stimuli Novel Familiar Mean r = 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0% 5% 10% 15% 20% 25% Mean r = 0.145 (n = 66) (n = 121) Percent of neurons -1.0 0.0 1.0 -1.0 0.0 1.0 Pearson correlation r Pearson correlation r Erickson & Desimone (1999), Journal of Neuroscience

21 imparare a identificare e discriminare stimoli con rapidità e accuratezza progressivamente crescenti

22 pedoni

23 Radiografia

24

25 apprendimento percettivo
enfasi sulla ripetizione di un compito estremamente semplice dal punto di vista cognitivo, ma difficile dal punto di vista percettivo. alla caccia di un aumento di sensibilità del sistema verso gli stimoli utilizzati, non di un miglioramento nella strategia.

26 un tipico compito di apprendimento percettivo

27 curve di apprendimento

28 manipolazione delle proprietà dello stimolo

29 specificità di apprendimento

30 dove viene “appreso” il compito?

31 dimensioni dei campi recettivi
TE V1 dimensioni dei campi recettivi TEO V2 V4

32 campi recettivi “dorsali”
MT MST

33 compiti utilizzati in esperimenti di AP
stereopsi e stereoacuità iperacuità frequenze spaziali direzione di movimento orientamento discriminazione di tessiture

34 texture-defined target

35 leftward shift of psychometric curves

36 specificità per... posizione retinotopica del target orientamento degli elementi del background occhio utilizzato durante l’addestramento

37 dinamica temporale dell’apprendimento
rapido miglioramento iniziale... ...seguito da miglioramento lento e progressivo stabilità nel tempo della capacità acquisita con la pratica latenza fra training e miglioramento nelle prestazioni

38 compiti utilizzati in esperimenti di AP
stereopsi e stereoacuità iperacuità frequenze spaziali direzione di movimento orientamento discriminazione di tessiture

39 long-term, experience-dependent changes in adult primary visual cortex
“We suggest [...] local, retinal input-dependent modifications of the neuronal connections between orientation-selective cells and gradient-sensitive cells in area 17”

40 discorso nella ricerca del substrato neuronale dell’apprendimento, un punto cruciale è: quale livello di elaborazione contiene la rappresentazione dello stimolo necessaria e sufficiente per la sua identificazione? può tale livello essere trasferito?

41 dove viene “appreso” il compito?

42 alla ricerca della “migliore” rappresentazione dello stimolo
V1? V2?

43 alla ricerca della “migliore” rappresentazione dello stimolo
V4?

44 face expression recognition
TE?