Donald Hebb lo expresa de la siguiente manera:
"Supongamos que la persistencia o repetición de una actividad de reverberación (o "rastro") tiende a inducir cambios celulares duraderos que se suman a su estabilidad... Cuando un axón de la célula A está lo suficientemente cerca como para excitar una célula B y repetida o persistentemente participa en su activación, se produce algún proceso de crecimiento o cambio metabólico en una o ambas células, de modo que la eficiencia de A, como una de las células que activa B, aumenta". O podemos concluir en pocas palabras: "Las neuronas que disparan juntas, se conectan juntas".
Según tengo entendido, esto significa que las sinapsis que ya existen se vuelven más fuertes entre las neuronas.
Estrictamente dicho, la regla de Hebb se aplica solo a las sinapsis existentes y no a la formación de nuevas sinapsis. (Esta respuesta se aplica a las neuronas biológicas, no a las ANN).
La formación de sinapsis es un tema de investigación activa. Durante el desarrollo (y, de hecho, continuamente incluso durante la edad adulta), se crean y destruyen muchas sinapsis. No es irrazonable sospechar que se usa una forma similar de regla para decidir qué sinapsis se eliminan y cuáles deben permanecer.
Las conexiones sinápticas entre neuronas muestran una gran especificidad; por ejemplo, en la proyección desde la retina hasta el techo óptico, las conexiones sinápticas se realizan solo con las neuronas objetivo en una ubicación retinotópica adecuada. Esto sucede porque los axones en crecimiento siguen gradientes moleculares.
Dentro de una columna cortical, parece que se buscan activamente algunas vías de conexión posibles; por ejemplo, las células axo-axonales se conectan específicamente a los segmentos iniciales de axón de las neuronas diana. Las neuronas ciertamente tienen moléculas de membrana que podrían usarse para identificar clases de células objetivo.
Por lo tanto, es probable que se utilicen una serie de reglas para determinar cuándo se realiza una nueva sinapsis. Sin embargo, no tengo conocimiento de un mecanismo para que una neurona presináptica detecte cómo se dispara un supuesto partícipe postsináptico, sin que ya esté presente una sinapsis. Por lo tanto, parece probable que esté involucrada alguna forma de proceso aleatorio para formar nuevas sinapsis con socios postsinápticos razonables, después de lo cual podría aplicarse alguna regla dependiente de la actividad (como la de Hebb).
Probablemente depende de en qué etapa de desarrollo se encuentren las neuronas y en qué región del cerebro. Si todavía no hay ramificación, entonces probablemente no. El aprendizaje hebbiano generalmente se considera un concepto de fortalecimiento de las conexiones neuronales (formación de más sinapsis y crecimiento de las espinas dendríticas) y no la formación inicial, particularmente en redes neuronales artificiales, donde ya se asigna un peso distinto de cero a las neuronas, y es solo un cuestión de conexiones fuertes versus débiles.
La respuesta de Keegan es buena. Le di un voto a favor. Quiero ofrecer una alternativa válida.
La psicología puede inducir vías redundantes que desencadenan el disparo simultáneo aproximado de neuronas cerca o en partes completamente diferentes del cerebro.
Los recuerdos emocionalmente intensos pueden desencadenar emociones, básicamente alucinaciones del evento, olores y recuerdos basados en el tacto. Las vías funcionan a la inversa, así como la entrada sensorial real que activa la memoria. Cuanto más ahondes en tus otros recuerdos, más fuertes se vuelven tus habilidades para recordar esos eventos; puede ser muy vicioso o placentero.
El mismo Hebb ( Hebb 2002 ) en realidad pensó que tanto la formación de nuevos contactos sinápticos como la ampliación de los preexistentes (lo que él llamó "botones sinápticos" ) eran las posibilidades más probables. Sin embargo, no excluyó un papel de los procesos metabólicos, como la alteración de las propiedades intrínsecas de disparo de la neurona que podría conducir a una mayor sincronicidad o un cambio en el umbral de disparo, o un papel limitado de la motilidad microscópica ( "neurobiotaxis" ). Por su lenguaje, no está claro si tenía un concepto de elementos presinápticos y postsinápticos. De hecho, la evidencia de la existencia de la sinapsis de la microscopía electrónica se presentó aproximadamente una década después de la publicación de su libro.
Es bastante sencillo cómo el fortalecimiento de los contactos sinápticos preexistentes puede contribuir al modelo propuesto. Sin embargo, uno también puede imaginar que el elemento postsináptico, más a menudo espinas dendríticas en la neocorteza, podría alcanzar activamente un botón presináptico ya activo. Incluso si las espinas se forman de forma totalmente independiente de la actividad presináptica, sigue siendo razonable pensar que solo aquellas que encuentran una pareja presináptica activa se estabilizarán formando una sinapsis. Vea mi respuesta aquí para más detalles sobre este asunto.
Excepto por la coincidencia temporal que se postula explícitamente en el famoso postulado, Hebb también predijo que la proximidad espacial de dos procesos neuronales podría resultar en la formación o fortalecimiento de contactos sinápticos. La hipótesis del agrupamiento sináptico espacial , como podemos llamarlo, se investiga activamente con herramientas metodológicas modernas ( Harvey y Svoboda 2007 ) y se cree que es importante en el aprendizaje ( Fu et al. 2012 ).
Referencias
Hebb, DO (2002). La organización de la conducta. Routledge . https://doi.org/10.4324/9781410612403
Harvey, CD y Svoboda, K. (2007). Reglas de aprendizaje sináptico localmente dinámicas en dendritas de neuronas piramidales. Naturaleza , 450 (7173), 1195–1200. https://doi.org/10.1038/nature06416
Fu, M., Yu, X., Lu, J. y Zuo, Y. (2012). El aprendizaje motor repetitivo induce la formación coordinada de espinas dendríticas agrupadas in vivo. Naturaleza , 483 (7387), 92–95. https://doi.org/10.1038/nature10844
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