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Network Modeling of Adult Neurogenesis: Shifting Rates of Neuronal Turnover Optimally Gears Network Learning according to Novelty Gradient

机译：成人神经发生的网络建模：神经元翻转的变化率根据新奇梯度优化齿轮网络学习

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摘要

Apoptotic and neurogenic events in the adult hippocampus are hypothesized to play a role in cognitive responses to new contexts. Corticosteroid-mediated stress responses and other neural processes invoked by substantially novel contextual changes may regulate these processes. Using elementary three-layer neural networks that learn by incremental synaptic plasticity, we explored whether the cognitive effects of differential regimens of neuronal turnover depend on the environmental context in terms of the degree of novelty in the new information to be learned. In “adult” networks that had achieved mature synaptic connectivity upon prior learning of the Roman alphabet, imposition of apoptosiseurogenesis before learning increasingly novel information (alternate Roman < Russian < Hebrew) reveals optimality of informatic cost benefits when rates of turnover are geared in proportion to the degree of novelty. These findings predict that flexible control of rates of apoptosis–neurogenesis within plastic, mature neural systems optimizes learning attributes under varying degrees of contextual change, and that failures in this regulation may define a role for adult hippocampal neurogenesis in novelty- and stress-responsive psychiatric disorders.
机译：据推测，成年海马中的细胞凋亡和神经原性事件在对新环境的认知反应中发挥作用。皮质类固醇介导的压力反应和其他实质上由新的上下文变化引起的神经过程可能调节这些过程。使用通过递增的突触可塑性学习的基本三层神经网络，我们研究了神经元更新的不同方案的认知效果是否取决于所要学习的新信息的新颖程度，取决于环境。在先学习罗马字母后已达到成熟的突触连通性的“成人”网络中，在学习越来越新的信息之前，细胞凋亡/神经发生的施加（另一种罗马<俄语<希伯来语）揭示了在调整周转率时信息成本效益的最优性。与新颖程度成正比。这些发现预示着，在成熟的可塑性神经系统中灵活控制凋亡-神经发生的速率可以在不同程度的情境变化下优化学习属性，并且这种调节的失败可能定义了成年海马神经发生在新颖和应激反应性精神病学中的作用。疾病。

著录项

  • 期刊名称 other
  • 作者

    R. Andrew Chambers; Susan K. Conroy;

  • 作者单位
  • 年(卷),期 -1(19),1
  • 年度 -1
  • 页码 1–12
  • 总页数 19
  • 原文格式 PDF
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