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La base biologica della memoria: in che modo la teoria hebbiana rivela i segreti dell'apprendimento?
Nel processo di esplorazione dell’apprendimento e della memoria umana, la teoria hebbiana è senza dubbio una teoria chiave. La teoria fu proposta dallo psicologo Donald Hebb nel 1949 per spiegare la plasticità sinaptica, ovvero il modo in cui i neuroni si adattano durante l'apprendimento. Il nocciolo della teoria di Hebb è che quando la connessione tra il neurone A e il neurone B viene rafforzata da una stimolazione frequente, questo stato di attivazione prolungato porterà a una maggiore efficienza sinaptica, formando così una traccia di memoria a lungo termine.
Hebb una volta disse: "Se il neurone A partecipa ripetutamente all'attivazione del neurone B prima che si attivi, allora deve verificarsi un processo di crescita o un cambiamento metabolico per aumentare l'efficienza della connessione tra di loro."
Il concetto della teoria hebbiana può essere semplificato in un famoso detto: "I neuroni che si attivano creano connessioni simultaneamente". Rivela il meccanismo di connessione nel processo di apprendimento. Tuttavia, la teoria va ben oltre, fornendo una base biologica su come i neuroni formano i ricordi, soprattutto a fronte di molteplici effetti sinergici.
Tracce della memoria di Hebb e teoria dell'assemblaggio cellulare
La teoria hebbiana non solo spiega l'applicazione di un singolo neurone, ma copre anche il modo in cui funziona insieme ad altri neuroni per formare quella che viene chiamata una "combinazione di cellule". Hebb una volta sottolineò che due o più cellule o sistemi nervosi che sono continuamente attivi per lo stesso periodo di tempo tenderanno a correlarsi tra loro, in modo che l'attività di uno promuove l'attività dell'altro. Questo processo di rafforzamento delle connessioni alla fine forma tracce di memoria, o "engrammi".
L'erba menziona nel suo libro: "Quando una cellula aiuta ripetutamente ad eccitare un'altra cellula, l'assone della prima cellula sviluppa un allargamento sinaptico sul corpo cellulare della seconda cellula. Ciò significa che anche il processo di apprendimento è accompagnato". cambiamenti nella struttura fisiologica.
Questa teoria è stata testata in esperimenti con gasteropodi marini come la lattuga di mare (Aplysia californica). Negli esperimenti condotti sul cervello di questi animali è stata infatti osservata la presenza di meccanismi di apprendimento hebbiani. Ciò dimostra che nei sistemi biologici l’apprendimento non è solo un processo cognitivo ma anche un processo di effettivi cambiamenti fisiologici.
Rapporto con l'apprendimento non supervisionato
Un altro aspetto interessante della teoria hebbiana è la sua rilevanza per le moderne tecniche di apprendimento non supervisionato. Poiché l’apprendimento hebbiano si basa sulla coincidenza delle attività sinaptiche anteriori e posteriori, questo modello di apprendimento può catturare efficacemente le proprietà statistiche dei dati di input, ottenendo così l’effetto dell’apprendimento non supervisionato. Ciò rende la teoria hebbiana una famosa pietra miliare nella progettazione delle reti neurali artificiali.
Molti studiosi ritengono che "l'apprendimento hebbiano fornisca supporto teorico per lo sviluppo di reti neurali artificiali. Ci dice come regolare la forza delle connessioni tra neuroni in base all'esperienza."
Sebbene la teoria hebbiana enfatizzi il rafforzamento delle connessioni tra neuroni che si attivano simultaneamente, non comprende tutte le forme di plasticità sinaptica. Ad esempio, nel caso delle sinapsi inibitorie, l’applicazione della teoria hebbiana è alquanto limitata. Pertanto, la ricerca futura dovrà esplorare ulteriormente altri tipi di meccanismi di apprendimento per comprendere più a fondo la complessità dell’apprendimento e della memoria.
Conclusione
All’intersezione tra filosofia e scienza, il valore della teoria hebbiana è che ci consente di acquisire una comprensione più profonda del complesso fenomeno biologico dell’apprendimento. Con il continuo sviluppo delle neuroscienze, non solo stiamo facendo ulteriori progressi nella comprensione della memoria, ma ci chiediamo costantemente: come si formano e cambiano i ricordi reali nella nostra mente?
