Neurokonstruktivismus předpokládá, že při vývoji kognitivních procesů se funkční role neuronálních populací utvářejí na základě jejich komplexních vzájemných interakcí v průběhu vývoje. Metodologická omezení však studium této vývojové složitosti omezují.

Nedávný metodologický pokrok v oblasti počítačového modelování nabízí novou hranici pro zodpovězení otázek vývojové systémové neurovědy, aniž by se ztratila komplexnost. Tuto hranici označujeme jako “výpočetní neurokonstruktivismus”. Hlavní výzvou pro tuto novou hranici je integrace dvou dosud nesourodých literatur: první jsou výpočetní modely kognitivního vývoje, druhou výpočetní modely, které implementují biofyzikální omezení.

Podáváme přehled široké literatury o výpočetních modelech aplikovaných na kognitivní vývoj a vývojovou neurovědu. Konkrétně vyzdvihujeme nedávné pokroky v oblasti modelování generativních sítí, které silně rezonují s tímto výpočetním neurokonstruktivistickým rámcem. Upozorňujeme také na způsoby, kterými toto modelování v současné době nedosahuje plného neurokonstruktivistického popisu, a navrhujeme způsoby, kterými by mohlo dále překlenout propast mezi modely neuronálního a kognitivního vývoje.

Zdůrazňujeme klíčové znaky dobrého modelu vývojové systémové neurovědy a nastiňujeme budoucí slibné oblasti pro jejich implementaci do výpočetních rámců.

Překlad: https://www.deepl.com/translator

Toward computational neuroconstructivism: a framework for developmental systems neuroscience

Highlights Neuroconstructivism proposes that, as cognitive processes develop, the functional roles of neuronal populations are shaped by their complex interactions with one another across development. However, methodological constraints have limited the study of this developmental complexity.
Recent methodological advances in computational modelling offer a new frontier for answering developmental systems neuroscience questions, without losing complexity. We term this frontier ‘computational neuroconstructivism’. The central challenge for this new frontier is the integration of two hitherto disparate literatures: the first is computational models of cognitive development, the second is computational models that implement biophysical constraints.
We review the broad literature of computational models as applied to cognitive development and developmental neuroscience. Specifically, we highlight recent advances in generative network modelling that strongly resonate with this computational neuroconstructivist framework. We also highlight ways in which this modelling currently falls short of a full neuroconstructivist account and suggest ways that it could further bridge the gap between models of neural and cognitive development.
We highlight the key hallmarks of a good developmental systems neuroscience model and outline future areas of promise for implementing these within computational frameworks.

Zdroj: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364661323000992