Teorías y modelos sobre computación dendrítica y procesos de aprendizaje usando analogía cuánticaimplicaciones en computación neuronal y procesos cognitivos

Resumen

En nuestro trabajo hacemos una breve revisión acerca del modo como el sistema nervioso procesa la información, Describimos los resultados de los estudios de Hodgkin y Huxley acerca de la generación de potenciales de acción en los axónes. Mencionamos los procesos locales realizados sobre señales graduadas. Referimos la facilitación presináptica, la retropropagación de potenciales de acción, la propagación de potenciales graduados a lo largo del arbole dendrítico. Proponemos modelos de interacción dendrodendrítica para la computación de las funciones de convolución y de correlación cruzada. En el desarrollo del modelo teórico de procesos de aprendizaje hemos introducido los conceptos de Momento y Potencial de Aprendizaje, Compromiso en el Aprendizaje como analogía cuántica el caso del paso de una partícula a través de una barrera de potencial. Desde el punto de vista de las redes neuronales artificiales se desarrolla un modelo híbrido donde se considera computación dendritica y neuronas probabilísticas. Según la analogía del paso de una partícula con energía E0 a través de una barrera de potencial V, la probabilidad de que una hipótesis sea aceptada, es definida como la probabilidad de la partícula atravesar la barrera asociada a esa hipótesis. En términos de procesamiento dendritico, V es interpretado como una hiperpolarización y E0 es la excitación que se propaga a lo largo de una rama dendrítica en dirección al cuerpo celular. Se supone que el proceso de aprendizaje ocurre contra barreras distintas asociadas a la probabilidad de aceptación de cada una de las hipótesis, respectivamente. Las barreras de potencial cambian progresivamente a través del refuerzo, lo que modifica la probabilidad de la aceptación de las hipótesis asociadas. Se mencionan resultados que sugieren una correlación significativa entre patrones de oscilaciones períodicas de potenciales dendriticos y procesos cognitivos.