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Hardy-Weinberg Principle01:49

Hardy-Weinberg Principle

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Diploid organisms have two alleles of each gene, one from each parent, in their somatic cells. Therefore, each individual contributes two alleles to the gene pool of the population. The gene pool of a population is the sum of every allele of all genes within that population and has some degree of variation. Genetic variation is typically expressed as a relative frequency, which is the percentage of the total population that has a given allele, genotype or phenotype.
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Neuron Structure01:31

Neuron Structure

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Overview
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Neuron Structure01:30

Neuron Structure

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Neurons are the main type of cell in the nervous system that generate and transmit electrochemical signals. They primarily communicate with each other using neurotransmitters at specific junctions called synapses. Neurons come in many shapes that often relate to their function, but most share three main structures: an axon and dendrites that extend out from a cell body.
Structure and Function of Neurons
The neuronal cell body—the soma— houses the nucleus and organelles vital to...
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Neurons: The Axon01:21

Neurons: The Axon

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Axons are long, cytoplasmic processes of nerve cells capable of propagating electrical impulses known as action potentials. The cytoplasm or axoplasm of an axon contains neurofibrils, neurotubules, small vesicles, lysosomes, mitochondria, and various enzymes, all encased within the axolemma, the plasma membrane of the axon.
The axon attaches to the cell body at a cone-shaped elevation called the axon hillock. The initial part of the axon, closest to the hillock, is known as the initial segment....
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Neuronal Communication

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Neurons, the fundamental units of the brain and nervous system, communicate through complex electrochemical signals that underpin all cognitive and bodily functions. This communication is primarily facilitated by a process involving the generation and propagation of an action potential along the axon of the neuron. When the internal electrical charge of a neuron surpasses a certain threshold, an action potential is triggered. This rapid change in voltage travels swiftly along the axon to the...
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The Aufbau Principle and Hund's Rule03:02

The Aufbau Principle and Hund's Rule

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To determine the electron configuration for any particular atom, we can build the structures in the order of atomic numbers. Beginning with hydrogen, and continuing across the periods of the periodic table, we add one proton at a time to the nucleus and one electron to the proper subshell until we have described the electron configurations of all the elements. This procedure is called the aufbau principle, from the German word aufbau (“to build up”). Each added electron occupies the...
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Carlos R Ponce1, Will Xiao2, Peter F Schade3

  • 1Department of Neurobiology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA; Department of Neuroscience, Washington University School of Medicine, St. Louis, MO 63110, USA.

Cell
|May 4, 2019
PubMed
まとめ

科学者たちは 遺伝的アルゴリズムと 遺伝的深層ニューラルネットワークを使って 視覚ニューロンが 暗号化するものを調べました 神経細胞の表現の理解を 広げました ニューロンの表現の理解を 広げました

キーワード:
生成的な対抗ネットワーク下側側頭皮質ニューラルネットワーク

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科学分野:

  • 神経科学
  • 計算神経科学
  • コンピュータ・ビジョン

背景:

  • 視覚システムは 限られた数のニューロンを用いて 無限数の現実のイメージを 表現しなければなりません
  • 視覚ニューロンによって 暗号化された特性を理解することは 脳の機能を解読するのに 極めて重要です

研究 の 目的:

  • 特徴や意味学的なカテゴリーに関する事前の仮定なしに,下側側頭葉皮質のニューロン選択性を調査する.
  • 視覚ニューロンが何をコードしているか 発見するために

主な方法:

  • 可能性のある視覚刺激の広大な空間をモデル化するために 生成的な深層ニューラルネットワークを活用しました
  • 猿の下側頭皮質の ニューロンを最大限活性化する 刺激を探すために 遺伝子アルゴリズムを使いました
  • 進化した特徴を表す 複雑な合成画像を生成した

主要な成果:

  • 進化した合成画像は 形や色や質感の 複雑な組み合わせを示しました
  • 進化したイメージは 動物や人といった 既知のオブジェクトに似ていて 他のものは新しいパターンを表しています
  • 明確な意味学的なカテゴリーにマッピングされていない特徴を特定し,以前より豊かな特徴セットを示唆しました.

結論:

  • この発見は 皮質でコード化された特徴の 既知の辞書を拡張します
  • 生成モデルと遺伝アルゴリズムのアプローチは 神経系内の内部表現を明らかにするための強力な方法を提供します.
  • このアプローチは,生成モデリングに適したどんなシステムでも表現を理解するために適用できます.