วงจรประสาทคือกลุ่มของเซลล์ประสาทที่เชื่อมต่อกันด้วยไซแนปส์เพื่อทำหน้าที่เฉพาะเมื่อถูกกระตุ้น^{[ 1 ]}วงจรประสาทหลายวงจรเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างเครือข่ายสมองขนาดใหญ่^{[ 2 ]}

วงจรประสาทเป็นแรงบันดาลใจในการออกแบบโครงข่ายประสาทเทียมแม้ว่าจะมีข้อแตกต่างที่สำคัญอยู่บ้างก็ตามวงจรในโครงข่ายประสาทเทียมได้รับการวิจัยในฐานะสิ่งที่มีความสัมพันธ์กันกับวงจรประสาท

งานวิจัยเบื้องต้นเกี่ยวกับเครือข่ายประสาทสามารถพบได้ในหนังสือ Principles of Psychology ฉบับที่ 3 ของHerbert Spencer (1872), PsychiatryของTheodor Meynert (1884), Principles of PsychologyของWilliam James (1890) และProject for a Scientific Psychology ของSigmund Freud (เขียนขึ้นในปี 1895) ^{[ 3 ]}กฎข้อแรกของการเรียนรู้ของเซลล์ประสาทได้รับการอธิบายโดยHebbในปี 1949 ในทฤษฎีของ Hebbดังนั้น การจับคู่แบบ Hebbian ของกิจกรรมก่อนและหลังไซแนปส์สามารถเปลี่ยนแปลงลักษณะไดนามิกของการเชื่อมต่อไซแนปส์ได้อย่างมาก และด้วยเหตุนี้จึงอาจอำนวยความสะดวกหรือยับยั้งการส่งสัญญาณได้

ในปี พ.ศ. 2492 นักประสาทวิทยาศาสตร์Warren Sturgis McCullochและWalter Pittsได้ตีพิมพ์ผลงานชิ้นแรกเกี่ยวกับการประมวลผลของเครือข่ายประสาท^{[ 4 ]}พวกเขาแสดงให้เห็นในทางทฤษฎีว่าเครือข่ายของเซลล์ประสาทเทียมสามารถดำเนินการ ฟังก์ชันเชิงตรรกะเลขคณิตและสัญลักษณ์ได้มีการสร้างแบบจำลองที่ง่ายขึ้นของเซลล์ประสาททางชีววิทยา ซึ่งปัจจุบันมักเรียกว่า เพอร์เซปตรอนหรือเซลล์ประสาทเทียมแบบจำลองอย่างง่ายเหล่านี้อธิบายถึงการรวมกันของเซลล์ประสาท (เช่น ศักยภาพที่เยื่อหุ้มเซลล์หลังไซแนปส์จะรวมกันในตัวเซลล์ ) แบบจำลองในภายหลังยังให้การส่งสัญญาณไซแนปส์แบบกระตุ้นและยับยั้งด้วย

การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทในสมองนั้นซับซ้อนกว่าการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทเทียมที่ใช้ใน แบบ จำลองการคำนวณโครงข่ายประสาทเทียม แบบเชื่อมโยงมาก การเชื่อมต่อพื้นฐานระหว่างเซลล์ประสาทคือไซแนปส์ซึ่งได้แก่ ไซแนปส์ เคมีและ ไซแนป ส์ ไฟฟ้า

การสร้างไซแนปส์ช่วยให้เซลล์ประสาทเชื่อมต่อกันเป็นวงจรประสาทที่ทับซ้อนกันและเชื่อมโยงกันนับล้าน โปรตีนพรีไซแนปส์ที่เรียกว่านิวเร็กซินมีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้^{[ 5 ]}

หลักการหนึ่งที่เซลล์ประสาททำงานคือการรวมสัญญาณประสาท – ศักยภาพที่เยื่อหุ้มเซลล์หลังไซแนปส์จะรวมกันในตัวเซลล์ หากการลดขั้วของเซลล์ประสาทที่เนินแอกซอนเกินเกณฑ์ จะเกิดศักยภาพการกระทำขึ้น ซึ่งจะเดินทางลงไปตามแอกซอนจนถึงปลายสุดเพื่อส่งสัญญาณไปยังเซลล์ประสาทอื่น การส่งสัญญาณไซแนปส์แบบกระตุ้นและแบบยับยั้งส่วนใหญ่เกิดขึ้นโดยศักยภาพหลังไซแนปส์แบบกระตุ้น (EPSPs) และศักยภาพหลังไซแนปส์แบบยับยั้ง (IPSPs)

ใน ระดับ สรีรวิทยาไฟฟ้ามีปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เปลี่ยนแปลงลักษณะการตอบสนองของไซแนปส์แต่ละตัว (เรียกว่าความยืดหยุ่นของไซแนปส์ ) และเซลล์ประสาทแต่ละตัว ( ความยืดหยุ่นภายใน ) ซึ่งมักแบ่งออกเป็นความยืดหยุ่นระยะสั้นและความยืดหยุ่นระยะยาว ความยืดหยุ่นของไซแนปส์ระยะยาวมักถูกกล่าวว่าเป็น พื้นฐาน ของความทรงจำที่ น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด โดยทั่วไป คำว่า " ความยืดหยุ่นของระบบประสาท " หมายถึงการเปลี่ยนแปลงในสมองที่เกิดจากกิจกรรมหรือประสบการณ์

การเชื่อมต่อแสดงลักษณะเชิงเวลาและเชิงพื้นที่ ลักษณะเชิงเวลาหมายถึงประสิทธิภาพการส่งสัญญาณประสาทที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามกิจกรรม ซึ่งเรียกว่า พลาสติซิตี้ที่ขึ้นอยู่กับเวลาการเกิดสไปค์ ( spike-timing-dependent plasticity ) จากการศึกษาหลายชิ้นพบว่าประสิทธิภาพการส่งสัญญาณประสาทนี้สามารถเพิ่มขึ้นในระยะสั้น (เรียกว่าการกระตุ้น ) หรือลดลง ( การลดประสิทธิภาพ ) ตามกิจกรรมของเซลล์ประสาทก่อนซินแนปส์ การเหนี่ยวนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวของประสิทธิภาพการส่งสัญญาณประสาท โดยการเพิ่มศักยภาพในระยะยาว (LTP) หรือการลดศักยภาพ ในระยะยาว (LTD) ขึ้นอยู่กับเวลาสัมพัทธ์ของการเริ่มต้นของศักยภาพหลังซินแนปส์กระตุ้นและศักยภาพการกระทำหลังซินแนปส์อย่างมาก LTP ถูกเหนี่ยวนำโดยชุดของศักยภาพการกระทำซึ่งก่อให้เกิดการตอบสนองทางชีวเคมีที่หลากหลาย ในที่สุด ปฏิกิริยาเหล่านี้จะทำให้เกิดการแสดงออกของตัวรับใหม่บนเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ประสาทหลังซินแนปส์ หรือเพิ่มประสิทธิภาพของตัวรับที่มีอยู่ผ่านการฟอสโฟรีเลชั่น

การแพร่กระจายศักย์ไฟฟ้ากลับทิศทางไม่สามารถเกิดขึ้นได้ เนื่องจากหลังจากที่ศักย์ไฟฟ้าเดินทางไปตามส่วนใดส่วนหนึ่งของแอกซอนแล้วประตู mบนช่องโซเดียมที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าจะปิดลง ทำให้การเปิดชั่วคราวของประตู h ถูกปิดกั้น ส่งผลให้ความเข้มข้นของไอออนโซเดียม (Na ⁺ ) ภายในเซลล์เปลี่ยนแปลง และป้องกันการสร้างศักย์ไฟฟ้ากลับทิศทางไปยังตัวเซลล์ อย่างไรก็ตาม ในบางเซลล์การแพร่กระจายศักย์ไฟฟ้ากลับทิศทางในระบบประสาทเกิดขึ้นได้ผ่านการแตกแขนงของเดนไดรต์และอาจมีผลสำคัญต่อความยืดหยุ่นของไซแนปส์และการคำนวณ

เซลล์ประสาทในสมองต้องการสัญญาณเพียงครั้งเดียวไปยังจุดเชื่อมต่อประสาทกล้ามเนื้อเพื่อกระตุ้นการหดตัวของเซลล์กล้ามเนื้อหลังไซแนปส์ อย่างไรก็ตาม ในไขสันหลัง จำเป็นต้องมีเซลล์ ประสาทนำเข้า อย่างน้อย 75 เซลล์จึงจะทำให้เกิดการส่งสัญญาณ ภาพนี้ซับซ้อนยิ่งขึ้นไปอีกเนื่องจากค่าคงที่เวลาแตกต่างกันระหว่างเซลล์ประสาท เพราะบางเซลล์อาจประสบกับศักย์ไฟฟ้ากระตุ้นหลังไซแนปส์ (EPSP)ในช่วงเวลาที่กว้างกว่าเซลล์อื่น ๆ

ในขณะที่การลดลงของการทำงานของไซแนปส์ในสมองที่กำลังพัฒนาได้รับการสังเกตอย่างกว้างขวางเป็นพิเศษ มีการคาดการณ์ว่าในสมองของผู้ใหญ่ การลดลงของการทำงานของไซแนปส์จะเปลี่ยนไปเป็นการเพิ่มขึ้นของการทำงาน

การเชื่อมต่อประสาทถูกสร้างและบำรุงรักษาโดยเซลล์เกลียเป็นหลักแอสโทรไซต์ซึ่งเป็นเซลล์เกลียชนิดหนึ่ง มีส่วนเกี่ยวข้องกับอิทธิพลของพวกมันต่อการสร้างไซแนปส์ การมีอยู่ของแอสโทรไซต์ในวัฒนธรรมเซลล์แกงลีออนเรตินาของหนู (RGC) ทำให้การเจริญเติบโตของไซแนปส์เพิ่มขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่ามันมีบทบาทในกระบวนการนี้ จำนวนของไซแนปส์จะถูกควบคุมผ่านสัญญาณระหว่างไซแนปส์และแอสโทรไซต์ในขณะที่วงจรประสาทกำลังพัฒนา นอกจากนี้ พวกมันยังปล่อยโปรตีนเพื่อรักษาสภาพความยืดหยุ่นแบบโฮมีโอสแตติกสำหรับวงจรทั้งหมดและไซแนปส์เอง^{[ 6 ]}

ความยากลำบากในวัยเด็ก (ELA) ในช่วงเวลาสำคัญของการพัฒนาสามารถส่งผลต่อวงจรประสาทได้ ผู้ที่เผชิญกับเหตุการณ์ร้ายในชีวิตหลายครั้งจะมีการเปลี่ยนแปลงในการเชื่อมต่อที่ส่งผลต่อการรับรู้ความกลัวและการรับรู้ ในทางตรงกันข้ามกับผู้ที่ไม่มี ELA ปริมาตรของอะมิกดาลาจะต่ำกว่า ซึ่งเกี่ยวข้องกับปัญหาในการควบคุมอารมณ์ นอกจากนี้ ความเครียดในวัยเยาว์ยังสามารถเปลี่ยนแปลงการเชื่อมต่อที่มีอยู่เดิมระหว่างฮิปโปแคมปัส คอร์เทกซ์ส่วนหน้าด้านใน (mPFC) และคอร์เทกซ์ส่วนหน้าด้านวงโคจร (OFC) ได้อย่างถาวร ปฏิสัมพันธ์ระหว่างบริเวณสมองเหล่านี้มีความสำคัญต่อการทำงานของระบบการรับรู้ที่เหมาะสม ELA ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อความจำใช้งานปกติ ความจำเรียนรู้ และการทำงานของระบบบริหารจัดการอื่นๆ โดยการสร้างวงจรประสาทขึ้นใหม่^{[ 7 ]}

ตัวอย่างหนึ่งของวงจรประสาทคือวงจรไตรไซแนปส์ในฮิปโปแคมปัสอีกตัวอย่างหนึ่งคือวงจร Papezที่เชื่อมโยงไฮโปทาลามัสกับกลีบลิมบิกมีวงจรประสาทหลายวงจรในวงจรคอร์ติโค-เบซัลแกงเกลีย-ทาลามัส-คอร์ติคอลวงจรเหล่านี้ส่งข้อมูลระหว่างคอร์เทกซ์ เบซัลแกง เกลีย ทา ลามัส และกลับไปยังคอร์เทกซ์ โครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดภายในเบซัลแกงเกลียคือสไตรอาตัมซึ่งถือว่ามีวงจรย่อยภายในของตัวเอง^{[ 8 ]}

วงจรประสาทในไขสันหลังที่เรียกว่าตัวสร้างรูปแบบส่วนกลางมีหน้าที่ควบคุมคำสั่งการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมตามจังหวะ พฤติกรรมตามจังหวะ ได้แก่ การเดินการปัสสาวะและการหลั่งน้ำ อสุจิ ตัวสร้างรูปแบบส่วนกลางประกอบด้วยกลุ่มต่างๆ ของเซลล์ประสาทระหว่างไขสันหลัง^{[ 9 ]}

มีวงจรประสาทหลักสี่ประเภทที่รับผิดชอบการทำงานของระบบประสาทในวงกว้าง วงจรเหล่านี้ได้แก่ วงจรแยก วงจรรวม วงจรสะท้อน และวงจรปล่อยประจุหลังแบบขนาน^{[ 10 ]}วงจรยังสามารถจำแนกได้ตามรูปแบบของการกระตุ้นแบบส่งต่อ การยับยั้งแบบส่งต่อ การยับยั้งด้านข้าง และการยับยั้งร่วมกัน วงจรแยกและวงจรรวมเป็นประเภทหนึ่งของการกระตุ้นแบบส่งต่อ การกระตุ้นแบบส่งต่อหมายถึงวิธีการเดินทางของสัญญาณประสาท ซึ่งเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนข้อมูลแบบลงล่าง^{[ 11 ]}

ในวงจรแบบแยกออก เซลล์ประสาทหนึ่งเซลล์จะเชื่อมต่อกับเซลล์หลังไซแนปส์จำนวนมาก แต่ละเซลล์เหล่านี้อาจเชื่อมต่อกับเซลล์อื่นๆ อีกมากมาย ทำให้เซลล์ประสาทหนึ่งเซลล์สามารถกระตุ้นเซลล์ได้มากถึงหลายพันเซลล์ ตัวอย่างเช่น เส้นใยกล้ามเนื้อหลายพันเส้นสามารถถูกกระตุ้นได้จากอินพุตเริ่มต้นจากเซลล์ประสาทสั่งการ เพียงเซลล์เดียว ^{[ 10 ]} ในวงจรแบบรวมเข้า อินพุตจากหลายแหล่งจะรวมกันเป็นเอาต์พุตเดียว ส่งผลต่อเซลล์ประสาทเพียงเซลล์เดียวหรือกลุ่มเซลล์ประสาท วงจรประเภทนี้เป็นตัวอย่างในศูนย์ควบคุมการหายใจของก้านสมองซึ่งตอบสนองต่ออินพุตจำนวนมากจากแหล่งต่างๆ โดยการสร้างรูปแบบการหายใจที่เหมาะสม^{[ 10 ]}

วงจรสะท้อนกลับสร้างเอาต์พุตซ้ำๆ ในขั้นตอนการส่งสัญญาณจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์ประสาทหนึ่งในลำดับเชิงเส้น เซลล์ประสาทหนึ่งอาจส่งสัญญาณกลับไปยังเซลล์ประสาทเริ่มต้น ทุกครั้งที่เซลล์ประสาทแรกทำงาน เซลล์ประสาทอื่นที่อยู่ถัดไปในลำดับจะทำงานอีกครั้ง ส่งกลับไปยังแหล่งกำเนิด ซึ่งจะกระตุ้นเซลล์ประสาทแรกอีกครั้งและยังช่วยให้เส้นทางการส่งสัญญาณดำเนินต่อไปจนถึงเอาต์พุต รูปแบบซ้ำๆ ที่เกิดขึ้นคือผลลัพธ์ที่หยุดลงก็ต่อเมื่อไซแนปส์อย่างน้อยหนึ่งตัวล้มเหลว หรือหากมีการป้อนสัญญาณยับยั้งจากแหล่งอื่นทำให้หยุด วงจรสะท้อนกลับประเภทนี้พบได้ในศูนย์ควบคุมการหายใจที่ส่งสัญญาณไปยังกล้ามเนื้อระบบหายใจทำให้เกิดการหายใจเข้า เมื่อวงจรถูกขัดจังหวะด้วยสัญญาณยับยั้ง กล้ามเนื้อจะคลายตัวทำให้เกิดการหายใจออก วงจรประเภทนี้อาจมีบทบาทในอาการชักจากโรคลมชัก^{[ 10 ]}

ในวงจรปล่อยประจุหลังแบบขนาน เซลล์ประสาทจะรับสัญญาณเข้าไปยังเซลล์ประสาทหลายกลุ่ม แต่ละกลุ่มประกอบด้วยเซลล์ประสาทจำนวนต่างกัน แต่สัญญาณของพวกมันจะรวมกันที่เซลล์ประสาทส่งออกหนึ่งเซลล์ ไซแนปส์แต่ละจุดในวงจรจะทำหน้าที่หน่วงสัญญาณประมาณ 0.5 มิลลิวินาที ดังนั้นยิ่งมีไซแนปส์มากเท่าไร การหน่วงเวลาไปยังเซลล์ประสาทส่งออกก็จะยิ่งนานขึ้นเท่านั้น หลังจากสัญญาณเข้าหยุดลง เซลล์ประสาทส่งออกจะยังคงทำงานต่อไปอีกระยะหนึ่ง วงจรประเภทนี้ไม่มีวงจรป้อนกลับเหมือนกับวงจรสะท้อน การทำงานอย่างต่อเนื่องหลังจากสิ่งเร้าหยุดลงเรียกว่าการปล่อยประจุหลังวงจรประเภทนี้พบได้ในวงจรสะท้อนของ รีเฟล็ กซ์ บางชนิด ^{[ 10 ]}

มีการพัฒนาเทคนิค การถ่ายภาพทางประสาทวิทยาที่แตกต่างกันเพื่อตรวจสอบกิจกรรมของวงจรและเครือข่ายประสาท การใช้ "เครื่องสแกนสมอง" หรือการถ่ายภาพทางประสาทวิทยาเชิงฟังก์ชันเพื่อตรวจสอบโครงสร้างหรือการทำงานของสมองเป็นเรื่องปกติ ไม่ว่าจะเป็นเพียงวิธีการประเมินความเสียหายของสมองด้วยภาพความละเอียดสูง หรือโดยการตรวจสอบการทำงานสัมพัทธ์ของบริเวณสมองต่างๆ เทคโนโลยีดังกล่าวอาจรวมถึงการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงฟังก์ชัน (fMRI) การถ่ายภาพด้วยโพซิตรอนอีมิสชันโทโมกราฟีของสมอง (PET) และ การสแกน เอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบแกน (CAT) การถ่ายภาพทางประสาทวิทยาเชิงฟังก์ชันใช้เทคโนโลยีการถ่ายภาพสมองเฉพาะเพื่อสแกนสมอง โดยปกติจะทำในขณะที่บุคคลกำลังทำภารกิจเฉพาะ เพื่อพยายามทำความเข้าใจว่าการทำงานของบริเวณสมองเฉพาะนั้นเกี่ยวข้องกับภารกิจอย่างไร ในการถ่ายภาพทางประสาทวิทยาเชิงฟังก์ชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง fMRI ซึ่งวัดกิจกรรมทางโลหิตวิทยา (โดยใช้การถ่ายภาพคอนทราสต์ BOLD ) ซึ่งเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับกิจกรรมทางประสาท PET และการตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) ก็ถูกนำมาใช้ด้วย

แบบจำลองโครงข่าย ประสาทเทียมทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มทดสอบสำหรับสมมติฐานต่างๆ เกี่ยวกับการแสดงผล การประมวลผลข้อมูล และการส่งสัญญาณ การศึกษาโดยการทำลายส่วนต่างๆ ของแบบจำลองเหล่านี้ เช่นโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อดูว่าโครงข่ายทำงานอย่างไร ก็สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับการทำงานของกลุ่มเซลล์ต่างๆ ได้เช่นกัน ในทำนองเดียวกัน การจำลองสารสื่อประสาทที่ทำงานผิดปกติในภาวะทางระบบประสาท (เช่น โดปามีนในปมประสาทฐานของ ผู้ป่วย โรคพาร์กินสัน ) สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกพื้นฐานสำหรับรูปแบบของความบกพร่องทางสติปัญญาที่สังเกตได้ในกลุ่มผู้ป่วยเฉพาะกลุ่มนั้นๆ การคาดการณ์จากแบบจำลองเหล่านี้สามารถทดสอบได้ในผู้ป่วยหรือผ่านการจัดการทางเภสัชวิทยา และการศึกษาเหล่านี้สามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงแบบจำลอง ทำให้กระบวนการนี้เป็นไปอย่างต่อเนื่อง

ความสมดุลที่ทันสมัยระหว่างแนวทางการเชื่อมต่อและแนวทางเซลล์เดี่ยวในประสาทชีววิทยาเกิดขึ้นจากการอภิปรายที่ยาวนาน ในปี 1972 บาร์โลว์ประกาศการปฏิวัติเซลล์ประสาทเดี่ยวว่า "การรับรู้ของเราเกิดจากกิจกรรมของเซลล์ประสาทจำนวนน้อยที่ถูกเลือกจากประชากรเซลล์จำนวนมากที่ส่วนใหญ่เงียบ" ^{[ 12 ]}แนวทางนี้ได้รับแรงกระตุ้นจากแนวคิดของเซลล์ยายที่เสนอเมื่อสองปีก่อนหน้านั้น บาร์โลว์ได้กำหนด "หลักการห้าประการ" ของทฤษฎีเซลล์ประสาท การศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับ ' เซลล์ยาย ' และปรากฏการณ์การเข้ารหัสแบบเบาบางได้พัฒนาและปรับเปลี่ยนแนวคิดเหล่านี้^{[ 13 ]}การทดลองเซลล์เดี่ยวใช้อิเล็กโทรดภายในกะโหลกศีรษะในกลีบขมับส่วนกลาง (ฮิปโปแคมปัสและคอร์เทกซ์โดยรอบ) การพัฒนาที่ทันสมัยของ ทฤษฎี ความเข้มข้นของการวัด (ทฤษฎีบทการแยกแบบสุ่ม) พร้อมกับการประยุกต์ใช้กับเครือข่ายประสาทเทียมให้พื้นฐานทางคณิตศาสตร์สำหรับประสิทธิภาพที่ไม่คาดคิดของกลุ่มเซลล์ประสาทขนาดเล็กในสมองที่มีมิติสูง^{[ 14 ]}

การหยุดชะงักของวงจรประสาทที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงในเซลล์ประสาทและเครือข่ายประสาทสามารถนำไปสู่การเกิดโรคทางจิตและโรคทางระบบประสาทเสื่อม การเปลี่ยนแปลงในฐานสมองมักเกี่ยวข้องกับโรคต่างๆ เช่นโรคพาร์กินสัน [ ^{15 ] นอกจาก}นี้ การกำจัดหนามเดนไดรต์ในเซลล์ประสาทโดปามีนในซับสแตนเซียไนกราและเซลล์ประสาทหนามขนาดกลางจากสไตรอาตัมซึ่งตั้งอยู่ในฐานสมอง วิธีการต่างๆ เช่น การถ่ายภาพแคลเซียมได้ระบุว่าตัวรับโดปามีน D1 และ D2 มีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมการสูญเสียและการสร้างหนามเดนไดรต์ การกำจัดหนามเดนไดรต์ในเซลล์ประสาทส่งผลเสียต่อความยืดหยุ่นของไซแนปส์ การเรียนรู้ การพัฒนาความจำ และการทำงานของระบบการรับรู้โดยรวม^{[ 16 ]}

ในระยะเริ่มต้นของโรคอัลไซเมอร์และในบุคคลที่มีความบกพร่องทางสติปัญญาเล็กน้อย พบว่ามีการกำจัดไซแนปส์และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของหนามเดนไดรต์ตามปกติ ความผิดปกติของรูปร่างของเดนไดรต์รวมถึงความเสียหายของนิวไรต์และการสูญเสียหนาม ซึ่งอาจขยายไปถึงแอกซอนและกระตุ้นกระบวนการหดตัวอย่างต่อเนื่อง การเปลี่ยนแปลงในระดับการแสดงออกของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ ได้แก่ β-secretase, γ-secretase และคราบอะไมลอยด์ ยังเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของหนามเดนไดรต์อีกด้วย ความใกล้ชิดกับโปรตีนเหล่านี้ยังส่งผลให้เกิดความแตกต่างของเดนไดรต์อีกด้วย^{[ 16 ]}

• ข้อเสนอแนะ
• รายชื่อส่วนต่างๆ ของสมองมนุษย์
• วิทยาศาสตร์เครือข่าย
• การเข้ารหัสประสาท
• วิศวกรรมประสาท
• การสั่นของระบบประสาท
• เครือข่ายที่เชื่อมต่อด้วยพัลส์
• ประสาทวิทยาศาสตร์ระบบ
• คอนเน็กโทมิกส์
• เส้นประสาท
• เส้นทางประสาท
• กลุ่มเส้นประสาท

• ความยืดหยุ่นโดยเนื้อแท้ Robert H. Cudmore, Niraj S. Desai Scholarpedia 3(2):1363. doi:10.4249/scholarpedia.1363

• การเปรียบเทียบโครงข่ายประสาทในสมองและโครงข่ายประสาทเทียม
• เอกสารประกอบการบรรยายที่ MIT OpenCourseWare
• การคำนวณในสมอง
• Biological Neural Network Toolbox ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม 2016 ที่Wayback Machine - ชุดเครื่องมือ Matlab ฟรีสำหรับจำลองเครือข่ายของเซลล์ประสาทหลายประเภท
• WormWeb.org: การแสดงภาพแบบโต้ตอบของเครือข่ายประสาทของ C. elegans - C. elegans หนอนตัวกลมที่มีเซลล์ประสาท 302 เซลล์ เป็นสิ่งมีชีวิตเพียงชนิดเดียวที่เครือข่ายประสาททั้งหมดได้รับการเปิดเผยแล้ว ใช้เว็บไซต์นี้เพื่อสำรวจเครือข่ายและค้นหาเส้นทางระหว่างเซลล์ประสาท 2 เซลล์ใดๆ ก็ได้
• บทนำเกี่ยวกับเซลล์ประสาทและเครือข่ายประสาท , ประสาทวิทยาศาสตร์ออนไลน์ (ตำราเรียนประสาทวิทยาศาสตร์อิเล็กทรอนิกส์)
• เครือข่ายหน่วงเวลาพัลส์ (เครือข่ายรบกวนคลื่น) เก็บถาวรเมื่อ 30 มีนาคม 2016 ที่Wayback Machine