Simulación en redes neuronales artificiales del envejecimiento cerebral en una tarea de reconocimiento y en el efecto priming

Resum

Se diseña una RNA capaz de llevar a cabo una tarea de reconocimiento de estímulos y de manifestar el efecto priming en una tarea de denominación de imágenes. La definición estructural y funcional de dicha red se realiza teniendo en cuenta la organización estructural y funcional del sistema nervioso. Así, el dispositivo está constituido por tres capas de unidades con conexiones unidireccionales, inspiradas en la división del sistema nervioso en sistemas periférico y central. Además, las unidades de la capa central presentan una estructura auto asociativa. La red utiliza dos funciones de activación dependiendo de si reconoce o manifiesta el efecto priming, concretamente una función umbral o una función sigmoidal.Una de las aportaciones de este trabajo consiste en la definición de una regla de propagación que permite la acumulación temporal de entradas a una unidad. Finalmente, la red utiliza como regla de aprendizaje una derivada del principio de Hebb. El output del dispositivo requiere la competición entre los patrones almacenados en memoria, a diferencia del típico aprendizaje competittivo, que se realiza entre las unidades de la red. Los patrones memorizados representar la información visual, semántica y fonética de los 10 primeros dígitos en numeración árabe. La codificación de dicha de información es de vital importancia en cuanto que no se realiza aleatoriamente sino considerando cómo se codifica esta información en el sistema nervioso. Una vez validada la red para ejecutar las dos tareas mencionadas al principio, se manipulan algunos parámetros estructurales y funcionales de ésta, con el objeto de representar el envejecimiento cerebral. En concreto, se analizan los cambios en la ejecución cuando se eliminan unidades de la capa central de la red, representnado la muerte de neuronas que ocurre durante el proceso de envejecimiento cerebral. También, se modifica el umbral de activación de las undiades c