Claudia Clopath

Claudia Clopath es catedrática de Neurociencia Computacional en el Imperial College de Londres y líder de investigación en el Centro Sainsbury Wellcome para Circuitos Neuronales y Comportamiento . Desarrolla modelos matemáticos para predecir la plasticidad sináptica, tanto para aplicaciones médicas como para el diseño de máquinas con capacidades similares a las humanas.

Clopath estudió física en la École Polytechnique Fédérale de Lausanne . Continuó allí sus estudios de posgrado, donde trabajó junto a Wulfram Gerstner . Juntos trabajaron en modelos de plasticidad dependiente del tiempo de los picos (STPD) que incluían tanto los potenciales de membrana presinápticos como postsinápticos . ^{[ 1 ]} Tras obtener su doctorado, trabajó como investigadora postdoctoral con Nicolas Brunel en la Universidad Paris Descartes . ^{[ 2 ]} Posteriormente se incorporó a la Universidad de Columbia , donde trabajó en el Centro de Neurociencia Teórica. ^{[ 3 ]}

Clopath utiliza modelos matemáticos para predecir la plasticidad sináptica y estudiar sus implicaciones en redes neuronales artificiales . ^{[ 4 ]} Estos modelos pueden explicar el origen de las vibraciones en las redes neuronales y determinar la actividad de las neuronas excitadoras e inhibidoras . Utilizó este modelo para explicar la importancia de las neuronas inhibidoras en la determinación de la frecuencia oscilatoria de una red. ^{[ 5 ]} Espera que los modelos cerebrales que genera puedan utilizarse en aplicaciones médicas, así como en el diseño de máquinas capaces de lograr un aprendizaje similar al humano.

Ella ha estudiado las conexiones de las células nerviosas en la corteza visual . ^{[ 6 ]} El modelo desarrollado por Clopath, Sandra Sadeh y Stefan Rotter en el Centro Bernstein de Friburgo fue el primero en combinar redes neuronales biológicas en una red neuronal computacional. ^{[ 6 ]} Permite a los usuarios hacer que las células nerviosas del sistema visual sean capaces de detectar diferentes características, así como coordinar las sinapsis entre células. Puede utilizarse para comprender cómo se desarrollan las células nerviosas a medida que reciben información de cada ojo. ^{[ 6 ]}

Clopath ha colaborado con DeepMind para crear sistemas de inteligencia artificial que pueden aplicarse a múltiples tareas, permitiéndoles recordar información o dominar una serie de pasos. Juntos, Clopath y DeepMind utilizaron la consolidación sináptica, un mecanismo que permite a las redes neuronales memorizar. ^{[ 7 ]} El algoritmo, Elastic Weight Consolidation, puede calcular la importancia de las diferentes conexiones en una red neuronal y aplicar un factor de ponderación que determina su importancia. ^{[ 7 ]} Esto determina la velocidad a la que se modifican los valores de un nodo dentro de la red neuronal. ^{[ 7 ]} Demostraron que el software que utilizaba Elastic Weight Consolidation podía aprender y alcanzar un rendimiento similar al humano en diez juegos. ^{[ 7 ]} El desarrollo de sistemas de aprendizaje automático para tareas de aprendizaje continuo se ha convertido en el foco de la investigación de Clopath, utilizando modelos computacionales en redes neuronales recurrentes para establecer cómo la inhibición regula la plasticidad sináptica. ^{[ 8 ]}

En 2015 recibió el premio Google Faculty Research Award. ^{[ 9 ]}

• Clopath, Claudia; Vasilaki, Eleni; Gerstner, Wulfram (2010). "La conectividad refleja la codificación: un modelo de STDP basado en voltaje con homeostasis" . Nature Neuroscience . 13 (3): 344– 352. doi : 10.1038/nn.2479 . hdl : 10044/1/21440 . PMID 20098420. S2CID 8046538 .  
• Vogels, Tim; Sprekeler, Henning; Zenke, Friedemann; Clopath, Claudia; Gerstner, Wulfram (2011). "La plasticidad inhibitoria equilibra la excitación y la inhibición en las vías sensoriales y las redes de memoria". Science . 334 (6062): 1569– 1573. Bibcode : 2011Sci...334.1569V . doi : 10.1126/science.1211095 . hdl : 10044/1/21441 . PMID 22075724 . S2CID 45134325 .  
• Ko, Ho; Cossell, Lee; Baragli, Chiara; Antolik, Jan; Clopath, Claudia; Hofer, Sonja B.; Mrsic-Flogel, Thomas D. (2013). " El surgimiento de microcircuitos funcionales en la corteza visual" . Nature . 496 (7443): 96– 100. Bibcode : 2013Natur.496...96K . doi : 10.1038/nature12015 . PMC 4843961. PMID 23552948 .