生物神经元是否也被组织成连续的层?

人工智能 参考请求 神经元 神经科学
2021-11-13 23:25:05

我现在正在阅读一本名为Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn and TensorFlow的书,在本书的第 10 章中,作者写道:

生物神经网络 (BNN)4 的架构仍然是积极研究的主题,但大脑的某些部分已经被绘制出来,并且神经元似乎经常被组织成连续的层,如图 10-2 所示。

在此处输入图像描述

但是,似乎与那里的任何研究都没有联系。并且作者并没有断言,因为他使用了“似乎神经元经常被组织成连续的层”

这是真的吗?相信它有多强烈?这是来自什么研究?

1个回答

非常简短的回答:是的

稍微长一点的答案:有点

长答案:

卷积神经网络 (CNN) 现在是图像处理模型的标准,其灵感来自于HubelWiesel在 1950-60 年代所做的工作。他们表明,猫和猴子的视觉皮层包含单独对视野的小区域做出反应的神经元。

为了提供一些背景知识,我们必须首先从眼睛中的视杆细胞和视锥细胞开始。这些感光细胞在通过神经节细胞离开视网膜之前与几层细胞相连。

连接到连接到神经节细胞的双极细胞的杆的图像

这些神经节细胞然后连接到大脑的几个区域,但主要是位于大脑后部的枕叶。枕叶负责视觉处理,分为皮质层,第一个称为 V1 是主要视觉区域。Hubel 和 Wiesel 的大部分工作涉及 V1 中的细胞,并展示了这些细胞如何对视网膜上各自接受区域的方向和颜色敏感。

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V1 中的细胞与 V2 中的细胞相连,这些细胞对更特定的刺激敏感,例如定向运动,并且这种特定敏感度的趋势从 V2 持续上升到大脑中的更高区域。

这种分层的视觉方法在 CNN 中得到了广泛的利用,以至于当训练好的 CNN 中神经元的敏感性被显示出来时,会发现类似的反应(方向)。

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有明显的证据表明生物光学系统中存在分层,而在其他意义上也存在类似的分层结构。尽管不同的大脑结构之间存在许多联系,但大脑中各层的主要结构有助于了解大脑不同区域的功能,并帮助激发了神经网络研究的许多(如果不是全部)进展。