Chƣơng 3 Tổng quan về mạng nơron nhân tạo
3.3.1.2.Mạng nơron sinh học
3.3. Mô hình mạng nơron
3.3.1.2.Mạng nơron sinh học
Cấu tạo
Hình 3.2. Mô hình mạng nơron sinh học
Một nơron điển hình có 3 phần tử chính:
- Thân nơron (soma): nhân của nơron được đặt ở đâỵ
- Các nhánh (dendrite): Đây chính là các mạng cây của các dây thần kinh để nối các soma với nhaụ
- Sợi trục (Axon): đây là một kết nối, hình trụ dài và mang các tín hiệu từ đó ra ngoàị Phần cuối của sợi trục được chia thành nhiều nhánh nhỏ. Mỗi nhánh nhỏ (cả các nhánh và sợi trục) kết thúc trong một cơ quan nhỏ hình củ hành được gọi là nơi tiếp giáp hai tế bào thần kinh (synapse) mà tại đây các nơron đưa các tín hiệu của nó vào các nơron khác. Những điểm tiếp nhận với các khớp thần kinh trên các nơron khác có thể ở các nhánh hay chính thân nơron.
Trong thực tế có rất nhiều dây thần kinh vào và chúng bao phủ một diện tích rất lớn (0,25mm2). Đầu dây thần kinh ra được rẽ nhánh nhằm chuyển giao tín hiệu từ thân nơron tới nơron khác. Các nhánh của đầu dây thần kinh được nối với các khớp thần kinh. Các khớp thần kinh này được nối với thần kinh vào của các nơron khác. Các nơron có thể sửa đổi tín hiệu tại các khớp. Hình ảnh đơn giản của một nơron thể hiện trong hình 3.2.
Hoạt động
Các tín hiệu đưa ra bởi các khớp thần kinh và được nhận bởi các nhánh là các kích thích điện tử. Việc truyền tín hiệu như trên liên quan đến một quá trình hóa học phức tạp mà trong đó các chất truyền đặc trưng được giải phóng từ phía gửi của nơi tiếp nốị Điều này làm tăng hay giảm điện thế bên trong thân của nơron nhận. Nơron nhận tín hiệu sẽ kích hoạt nếu điện thế vượt khỏi một ngưỡng nào đó và một xung (hoặc điện thế hoạt động) với độ mạnh (cường độ) và thời gian tồn tại cố định được gửi ra ngoài thông qua sợi trục tới phần nhánh của nó rồi tới các chỗ nối giữa các khớp với các nơron khác. Sau khi kích hoạt, nơron sẽ chờ trong một khoảng thời gian được gọi là chu kỳ, trước khi nó có thể được kích hoạt lạị Các khớp thần kinh là hưng phấn nếu chúng cho phép các kích thích truyền qua gây ra tình trạng kích hoạt đối với nơron nhận. Ngược lại, chúng bị ức chế nếu các kích thích truyền qua làm cản trở trạng thái kích hoạt của nơron nhận.