CELLA DELLA NONNA Il neurone della nonna, a volte chiamato "Jennifer Aniston neurone" è un ipotetico neurone che rappresenta un complesso ma specifico concetto o oggetto.[1] Si attiva quando una persona "vede, sente o altrimenti discrimina in altro modo in modo sensato"[2] una specifica entità, come la nonna. E' in contrasto con il concetto di codifica d'insieme (o "apprendimento" d'insieme), dove l'unico gruppo di aspetti caratterizzanti della nonna, viene rilevato come un particolare modello di attivazione attraverso un insieme di neuroni, piuttosto che essere rilevato da una specifica "cellula della nonna".[3]

Il termine è stato coniato intorno al 1969 dallo scienziato cognitivo Jerry Lettvin.[4] Piuttosto che servire come ipotesi seria, il concetto di "cellula della nonna" fu inizialmente ampiamente utilizzato negli scherzi e venne utilizzato come "uomo di paglia o fioretto" per una discussione sulle teorie dell'insieme dei libri di testo introduttivi.[5] Tuttavia, un concetto simile, quello del neurone gnostico, era stato introdotto diversi anni prima da Jerzy Konorski come una proposta seria.[6][7]

STORIA Nel 1953, Horace Barlow descrisse le cellule della retina di una rana come "rivelatore di insetti", ma il termine non attende ampio utilizzo.[8] Diversi anni dopo, anche Jerome Lettvin e altri studiarono queste e altre cellule, sfociando infine nel loro noto articolo del 1959 "Ciò che l'occhio della rana dice al cervello della rana".[9]

Intorno al 1969, Lettvin introdusse il termine "cellula della nonna" in un corso che teneva all'MIT, raccontando un aneddoto fittizio su un neurochirurgo che aveva scoperto un gruppo di "cellule madri" nel cervello che "rispondevano in modo unico solo alla madre... ...sia animato che impagliato, visto da davanti o da dietro, sottosopra o in diagonale o offerto dalla caricatura, dalla fotografia, o dall'astrazione".[10] Nella storia di Lettvin, il neurochirurgo ha continuato a rimuovere tutti questi "diverse migliaia di neuroni separati" del cervello di Portnoy, i personaggio del titolo del romanzo di Philip e Roth del 1969 "Portnoy's Complaint", curandolo così dalla sua ossessione per sua madre e comntinuò invece a studiare le "cellule della nonna".[11]

Nel 2005 Ed Connor osservò che il termine era diventato una scorciatoia per invocare tutti gli schiaccianti argomenti pratici contro uno schema di codifica degli oggetti a uno a uno. Nessuno vuole essere accusato di credere alle cellule della nonna.[12] Tuttavia in quell'anno i neurochirurghi dell'UCLA Itzhak Fried, l'allievo Rodrigo Quian Quiroga e altri pubblicarono scoperte su quello che avrebbero chiamato il "neurone di Jennifer Aniston".[13][14] Mentre operavano pazienti affetti da crisi epilettiche, i ricercatori hanno mostrato foto di celebrità come Jennifer Aniston. I pazienti, che erano pienamente coscienti, spesso avevano un particolare lampo neurale, suggerendo che il cervello ha neuroni specifici di Aniston.[15][16]

CELLE SELETTIVE DEL VOLTO I neuroni visivi nella corteccia temporale inferiore della scimmia si attivano selettivamente sulle mani e sui volti.[17][18][19][20] Queste cellule sono selettive nel senso che non si attivano per altri oggetti visivi importanti per le scimmie come frutta e genitali. La ricerca ha scoperto che alcune di queste cellule possono essere addestrate a mostrare un elevata specificità per oggetti visivi arbitrati, e queste sembrerebbero soddisfare i requisiti delle cellule gnostiche/nonna.[21] Inoltre, esistono prove che le cellule dell'ippocampo umano hanno risposte altamente selettive a diverse categorie di stimoli comprese risposte altamente selettive a singoli volti umani.

Tuttavia la maggior parte delle cellule selettive per il volto riportate non sono cellule della nonna/gnostiche poichè non rappresentano un percetto specifico, cioè non sono cellule strettamente selettive nelle loro attivazioni per una faccia e solo una faccia indipendentemente dalle trasformazioni di dimensione , orientamento e colore. Anche le cellule facciali più selettive di solito si scaricano, anche se in modo più debole, su una varietà di volti individuali. Inoltre, le cellule selettive del volto spesso variano nella loro reattività ai diversi aspetti dei volti. Ciò suggerisce che la reattività cellulare derivi dalla necessità di una scimmia di differenziare tra diversi volti individuali piuttosto che tra altre categorie di stimoli come le banane con le loro proprietà di discriminazione legate al fatto che diversi volti individuali sono molto più simili tra loro nella loro visione complessiva. organizzazione e dettagli più precisi rispetto ad altri tipi di stimoli. [1] Inoltre, è stato suggerito che queste cellule potrebbero effettivamente rispondere come neuroni rilevatori di caratteristiche specializzate che funzionano solo nel contesto olistico di un costrutto facciale. [16] [17]

Un'idea è stata che tali cellule formino insiemi per la codifica grossolana o distribuita di volti piuttosto che rilevatori di volti specifici. Pertanto, una nonna specifica può essere rappresentata da un insieme specializzato di cellule della nonna o di cellule vicine alla nonna. [1]

CELLE DI RICONOSCIMENTO SPECIFICHE INDIVIDUALI Nel 2005, uno studio dell'UCLA e del Caltech ha trovato prove di diverse cellule che si attivano in risposta a particolari persone, come Bill Clinton o Jennifer Aniston . Un neurone per Halle Berry , ad esempio, potrebbe rispondere "al concetto, all'entità astratta , di Halle Berry", e si attiverebbe non solo per le immagini di Halle Berry, ma anche per il nome stesso "Halle Berry". [18] Tuttavia, in quello studio non vi è alcun suggerimento che solo la cellula monitorata rispondesse a quel concetto, né è stato suggerito che nessun'altra attrice avrebbe causato la risposta di quella cellula (anche se molte altre immagini di attrici presentate non l'hanno causata). rispondere). [18] I ricercatori ritengono di aver trovato prove di scarsità , piuttosto che di cellule nonne. [19]

Ulteriori prove a sostegno della teoria secondo cui una piccola rete neurale fornisce il riconoscimento facciale sono state trovate dall'analisi di studi di registrazione cellulare di macachi. Formattando i volti come punti in uno spazio lineare ad alta dimensionalità, gli scienziati hanno scoperto che la velocità di attivazione di ciascuna cellula del volto è proporzionale alla proiezione di uno stimolo facciale in arrivo su un singolo asse in questo spazio, consentendo a un insieme di cellule del volto di circa 200 cellule di codificare la posizione di qualsiasi volto nello spazio. [20]

SPARSEZZA VS RAPPRESENTAZIONI DISTRIBUITE L'ipotesi della cellula della nonna è una versione estrema dell'idea di scarsità , [21] [4] e non è priva di critiche. L’opposto della teoria della cellula della nonna è la teoria della rappresentazione distribuita, che afferma che uno stimolo specifico è codificato dal suo modello unico di attività su un ampio gruppo di neuroni ampiamente distribuiti nel cervello.

Gli argomenti contro la scarsità includono:

Secondo alcune teorie, sarebbero necessarie migliaia di celle per ogni volto, poiché ogni volto deve essere riconosciuto da molte angolazioni diverse: profilo, vista di 3/4, frontale, dall'alto, ecc. Invece di diventare sempre più specifica man mano che l'elaborazione visiva procede dalla retina attraverso i diversi centri visivi del cervello, l'immagine viene parzialmente sezionata in caratteristiche di base come linee verticali, colore, velocità, ecc. , distribuite in vari moduli separati da segmenti relativamente grandi distanze. Il modo in cui tutte queste caratteristiche disparate vengono reintegrate per formare un insieme senza soluzione di continuità è noto come problema del legame . CELLE PONTIFICIE William James nel 1890 propose un'idea correlata di cellula pontificia. [22] La cellula pontificia viene definita come una cellula presunta e inverosimile che ha avuto tutte le nostre esperienze. Questa è diversa da una cellula specifica per concetto in quanto è il luogo dell'esperienza dei dati sensoriali. La cella pontificia di James del 1890 era invece una cellula "alla quale il resto del cervello forniva una rappresentazione" di una nonna. L'esperienza della nonna è avvenuta in questa cella.

  1. ^ cita libro Lordo Genealogy of the Granmother Cell
  2. ^ cita libro Clark, Austen Una teoria della sensibilità
  3. ^ cita libro Lordo Genealogy of the Granmother Cell
  4. ^ cita libro Lordo Genealogy of the Granmother Cell
  5. ^ cita libro Lordo Genealogy of the Granmother Cell
  6. ^ cita libro Konorski J Attività integrativa del cervello; un approccio interdisciplinare
  7. ^ cita libro Lordo Genealogy of the Granmother Cell
  8. ^ cita libro Lordo Genealogy of the Granmother Cell
  9. ^ cita libro Lordo Genealogy of the Granmother Cell
  10. ^ cita libro Lordo Genealogy of the Granmother Cell
  11. ^ cita libro Lordo Genealogy of the Granmother Cell
  12. ^ cita libro Connor Charles Amici e nonne
  13. ^ cita libro Connor Charles Amici e nonne
  14. ^ cita libroKrulwich Robert I neuroscienziati combattono furiosamente per Jennifer Aniston
  15. ^ cita libro Krulwich Robert I neuroscienziati combattono furiosamente per Jennifer Aniston
  16. ^ cita libroQuian Quiroga, Rodrigo Alla ricerca del neurone Jennifer Aniston
  17. ^ cita libro Signore della CG Cervello, visione,memoria:racconti nella storia della neuroscienza
  18. ^ cita libro Perret, DI; Rotoli, ET; Caan, W Neuroni visivi reattivi ai volti nella corteccia temporale delle scimmie
  19. ^ cita libro Rotoli ET Neuroni nella corteccia del lobo temporale e nell'amigdala della scimmia con risposte selettive per i volti
  20. ^ cita libro Yamane, S; Kaji, S; Kawano, K Quali caratteristiche facciali attivano i neuroni facciali nella corteccia inferotemporale della scimmia?
  21. ^ cita libro Logoteti, Carolina del Nord; Sheinberg, DL Riconoscimento visivo degli oggetti