Compartimos invitación a la charla “From Designs for Autonomous Adaptive Agents to Clinical Disorder“ que brindará el Prof. Dr. Grossberg el próximo 10 de Julio a las 13 hs, con modalidad virtual (se transmite a través del canal de YouTube de la Facultad), siendo en primera instancia un video pregrabado y Q&A en vivo, el idioma de la misma será el Inglés y de accesibilidad gratuita. La misma forma parte de la Serie de seminarios en Neuro Inteligencia Artificial.
Título de la charla/Full talk title
“From Designs for Autonomous Adaptive Agents to Clinical Disorders: Linking Cortically-Mediated Learning to Alzheimer’s Disease, Autism, Amnesia, and Sleep”
Biografía del expositor
Durante más de 50 años, Stephen Grossberg ha sido reconocido internacionalmente como el pionero más importante y líder de investigación actual, cuyo trabajo explica cómo nuestro cerebro crea nuestras mentes. A menudo se le llama el Padre de la IA por introducir el paradigma moderno de las redes neuronales en 1957, siendo estudiante de primer año en la Universidad de Dartmouth, así como las principales ecuaciones que ayudan a explicar cómo nuestro cerebro crea nuestras mentes. También se le ha llamado por algunos el Newton y Einstein de la Mente porque él y muchos colaboradores talentosos desarrollaron posteriormente modelos de redes neuronales de prácticamente todos los procesos principales mediante los cuales nuestro cerebro crea nuestras mentes conscientes e inconscientes, tanto en individuos sanos como en pacientes clínicos. Grossberg publicó su galardonada Obra Magna, «Mente Consciente, Cerebro Resonante: Cómo Cada Cerebro Crea una Mente», en 2021 para ofrecer una visión general y una síntesis completa y no técnica de estos descubrimientos, y para proporcionar explicaciones teóricas de los datos de cientos de psicólogos y neurocientíficos.
Resumen de la charla
La Teoría de la Resonancia Adaptativa (ART) es un modelo neuronal que explica cómo los cerebros normales y anormales pueden aprender a categorizar y reconocer objetos y eventos en un mundo cambiante, y cómo estas categorías aprendidas pueden recordarse durante mucho tiempo. Este seminario utiliza ART para proponer y unificar la explicación de diversos datos sobre la modulación normal y anormal del aprendizaje y la memoria por la acetilcolina (ACh). EnART, el control de la vigilancia determina si las categorías aprendidas serán generales y abstractas, o específicas y concretas. Dicha teoría modela cómo la vigilancia puede ser regulada por la liberación de ACh en las células neocorticales de la capa 5, influyendo en las corrientes de poshiperpolarización (AHP). Esta liberación fásica de ACh está mediada por células del núcleo basal (NB) de Meynert, que se activan ante eventos inesperados. El seminario también analiza datos sobre el control tónico de la vigilancia mediado por la ACh. Se propone que a menudo se producen fallos dinámicos del control tónico en trastornos mentales como el autismo, donde la vigilancia se mantiene alta, y la amnesia temporal medial, donde la vigilancia se mantiene baja. El control tónico también ocurre durante los ciclos sueño-vigilia. Las propiedades de los estados de activación y desactivación durante el sueño de ondas lentas surgen en los circuitos ART corticales laminares modulados por ACh, que llevan a cabo procesos en individuos despiertos de normalización del contraste, modulación de la atención, toma de decisiones, habituación dependiente de la actividad y restablecimiento mediado por desajustes. Las propiedades del control tónico también aclaran cómo los síntomas de la enfermedad de Alzheimer se derivan de una degeneración estructural masiva que incluye la disminución del control de la vigilancia por ACh en las capas corticales 3 y 5. Desde esta perspectiva, también se aclaran las interrupciones del sueño antes y durante la enfermedad de Alzheimer, y cómo contribuyen a un círculo vicioso de formación de placa en las capas 3 y 5.
Chair de la sesión de preguntas (Q&A)
- Dr. Jose A. Fernandez-Leon Fellenz, Exactas-INTIA-UNCPBA & CIFICEN (CONICET-CICPBA-UNCPBA) – NeuroAI Lab: https://neuro-ai-lab.intia.exa.unicen.edu.ar/
Invitados a la sesión de preguntas (Q&A)
- Dr. Marcelo Arlego. Instituto de Física La Plata (UNLP-CONICET), 1900, La Plata, Argentina. Fac. Cs. Exactas (UNCPBA), 7000, Tandil, Argentina.
- Dr. Gerardo G. Acosta. Director del CIFICEN (CONICET-CICPBA-UNCPBA). Fac. de Ingeniería (UNCPBA), Olavarría, Argentina.
BIO
For over 50 years, Stephen Grossberg has been internationally acknowledged to be the most important pioneer and current research leader whose work explains how our brains make our minds. He is often called the Father of AI because he introduced the modern neural networks paradigm in 1957 as a Dartmouth college Freshman, as well as the main equations that help to explain how our brains make our minds. He has also been called the Newton and Einstein of the Mind because he and many gifted collaborators have subsequently developed neural network models of essentially all the main processes whereby our brains make our conscious and unconscious minds in both healthy individuals and clinical patients. Grossberg published his award-winning Magnum Opus, Conscious Mind, Resonant Brain: How Each Brain Makes a Mind, in 2021 to provide a self-contained and non-technical overview and synthesis of these discoveries, and to provide theoretical explanations of the data of hundreds of psychologists and neuroscientists.
Summary of the seminar (pre-recorded)
Adaptive Resonance Theory, or ART, is a neural model that explains how normal and abnormal brains may learn to categorize and recognize objects and events in a changing world, and how these learned categories may be remembered for a long time. This lecture uses ART to propose and unify the explanation of diverse data about normal and abnormal modulation of learning and memory by acetylcholine (ACh). In ART, vigilance control determines whether learned categories will be general and abstract, or specific and concrete. ART models how vigilance may be regulated by ACh release in layer 5 neocortical cells by influencing after-hyperpolarization (AHP) currents. This phasic ACh release is mediated by cells in the nucleus basalis (NB) of Meynert that are activated by unexpected events. The lecture additionally discusses data about ACh-mediated tonic control of vigilance. ART proposes that there are often dynamic breakdowns of tonic control in mental disorders such as autism, where vigilance remains high, and medial temporal amnesia, where vigilance remains low. Tonic control also occurs during sleep-wake cycles. Properties of Up and Down states during slow wave sleep arise in ACh-modulated laminar cortical ART circuits that carry out processes in awake individuals of contrast normalization, attentional modulation, decision-making, activity-dependent habituation, and mismatch-mediated reset. Tonic control properties also clarify how Alzheimer’s disease symptoms follow from a massive structural degeneration that includes undermining vigilance control by ACh in cortical layers 3 and 5. Sleep disruptions before and during Alzheimer’s disease, and how they contribute to a vicious cycle of plaque formation in layers 3 and 5, are also clarified from this perspective.