Një përmbledhje e modelit të kolonave kortikale si në neurobiologji ashtu edhe në mësimin e makinerive.

Hyrje

Truri është një nga organet më të rëndësishme por më pak të kuptuara në trupin e njeriut. Tek njerëzit, ai përbëhet nga truri – i cili kontrollon funksionet e sofistikuara si perceptimi shqisor, mendimet dhe kujtimet – si dhe truri i vogël dhe trungu i trurit, të cilët kontrollojnë funksionet më evolucionare primitive si ruajtja e rrahjeve të zemrës, ekuilibri dhe lëvizja bazë motorike. Brenda trurit, shtresa më e jashtme quhet korteksi cerebral dhe mendohet se kontrollon proceset më të avancuara nervore, përkatësisht perceptimin, vetëdijen, mendimin, kujtesën, gjuhën dhe vetëdijen (Figura 1) [1].

Korteksi përmban mbi 18 miliardë neurone individuale që lidhen së bashku në një rrjet gjigant. Ndërsa ne e dimë se si funksionojnë neuronet në një nivel molekular (nëpërmjet potencialeve të veprimit elektrik), dhe ne e dimë se cilat rajone anatomike bruto të trurit janë përgjegjës për cilat lloje të gjera funksionesh, ne nuk e dimë saktësisht se si lidhen këto dy nivele. . A është korteksi një rrjet i padallueshëm i neuroneve të ndërlidhura, apo ka një model në lidhjet? Në gjuhën e mësimit të makinerive, a është korteksi më i ngjashëm me një rrjet të lidhur plotësisht apo një rrjet modular? Për t'iu përgjigjur këtyre pyetjeve, studiuesit kanë kërkuar ekzistencën e nëngrupeve të neuroneve të identifikueshme anatomikisht që mund të funksionojnë si njësi të pavarura përpunimi, ngjashëm me mënyrën se si kompjuterët mund të kenë CPU me bërthama të shumta. Ekzistenca e këtij lloji të nëngrupit do të kishte implikime interesante jo vetëm për biologjinë, por edhe për shkencën kompjuterike - organizimi i neuroneve në korteksin e njeriut mund të imitohet për të krijuar arkitektura të reja të rrjetit nervor që shtyjnë kufijtë e gjendjes së artit. .

Zbulimi origjinal i kolonave kortikale

Në vitin 1956, një mjek i quajtur Vernon Mountcastle, i sapo liruar nga shërbimi mjekësor gjatë Luftës së Dytë Botërore, u frymëzua nga modelet radiale-simetrike të gjetura në "studimet e trurit" të lashtë për të kryer një eksperiment te majmunët për të sqaruar organizimin e neuroneve në korteks. Në atë kohë, Mountcastle ishte pajisur me një mjet të ri premtues që kishte premtimin për të revolucionarizuar studimet e trurit: elektrodën metalike (Figura 2).

Në një studim historik, ai futi një elektrodë metalike në korteksin e gjallë dhe të qetësuar të një majmuni në kënde të ndryshme dhe ose stimuloi flokët e majmunit (d.m.th. lëkurën) ose masazhoi indin e tij të thellë, duke kërkuar një përgjigje elektrike [2]. Elektroda e lejoi Mountcastle të matë potencialet e veprimit të neuroneve individuale, gjë që do ta lejonte atë të përcaktonte se cili ngacmues shkaktoi që neuronet specifike të ndezeshin. Ajo që ai zbuloi ishte befasuese: neuronet e vendosura fizikisht në të njëjtin bosht radial, të gjithë shkrepën nga i njëjti stimul i saktë (Figura 3). E rëndësishmja, shtigjet e elektrodave që nuk ishin pingul me sipërfaqen e korteksit (d.m.th. të kryqëzuara akset radiale të shumta) përmbanin neurone që ndizeshin nga një përzierje stimulimesh.

Nga këto gjetje, Mountcastle nxori përfundimin se ekzistonte një organizim radial (d.m.th. "kolonar") i neuroneve në korteks, ose sipas fjalëve të tij "një njësi elementare organizimi në korteksin somatik të përbërë nga një grup vertikal qelizash që shtrihen përmes të gjitha shtresat qelizore” [2]. Në studimet e mëvonshme, Mountcastle shkoi më tej për të identifikuar çdo kolonë të neuroneve me ndezje të ngjashme si një nëngrup i pavarur përgjegjës për përpunimin e të njëjtit lloj stimuli shqisor. Mountcastle shpiku termin "kolona kortikale" për t'iu referuar një prej këtyre nëngrupeve; në eksperimentin origjinal, çdo rrugë radiale e elektrodës përmbante neurone nga një kolonë e vetme. Ai pretendoi se këto kolona kortikale ishin të përziera në të gjithë korteksin në një mënyrë të ngjashme me mozaikun.

Studimi i Mountcastle nisi një prirje të studimeve të elektrodave që do të dominonin kërkimet e korteksit në vitet '80, duke përfshirë veçanërisht punën e David H. Hubel dhe Torsten N. Wiesel, të cilët ndanë çmimin Nobel në Mjekësi të vitit 1981 për punën e tyre në studimin e kolonave kortikale në Stimujt vizualë në macet. Çuditërisht, Hubel dhe Wiesel zbuluan se koncepti i neuroneve të vendosura në mënyrë radiale që shkrepeshin nga të njëjtat stimuj qëndron i vërtetë në korteksin vizual: kur u tregonin maceve një imazh të një drejtkëndëshi të thjeshtë në një ekran projektori (Figura 4), kolona të ndryshme neuronesh. do të shkrepë vetëm në imazhet e drejtkëndëshave të orientuar në kënde të caktuara (Figura 5). Kjo sjellje e shkrepur "gjithçka ose asgjë", ku secila kolonë shkrepi të gjithë neuronet e saj kur këndi i stimulit binte brenda një diapazoni që ishte mesatarisht 20 gradë i gjerë, ose asnjë prej neuroneve të tij ndryshe, ishte në përputhje me teorinë origjinale të kolonës kortikale të Mountcastle. 4]. Ky ishte eksperimenti i parë për të vërtetuar se organizimi i fundëm i kolonës kortikale të Mountcastle funksiononte për një stimul të vazhdueshëm.

Kolonat kortikale u bënë më pak prioritet kërkimor për neurobiologët pas viteve '80. Ndërsa studiuesit kryen eksperimente me elektroda për të kapur dhe përvijuar kolonat që lidhen me çdo ndryshim të mundshëm të stimujve, literatura u përmbyt me lloje të ndryshme kolonash që nuk pajtoheshin domosdoshmërisht me njëra-tjetrën [5, 6]. Eksperimentet që testojnë për disa lloje kolonash në të njëjtën kohë shpesh tregojnë korrelacion të dobët midis llojeve - për shembull, kolonat e ndryshme që u gjetën në një eksperiment elektrodë të aktivizoheshin nga i njëjti stimul nuk kishin aktivitet të ngjashëm ndezës siç tregohet nga një analizë e ndryshme e aktivitetit neuronal [7]. Përveç kësaj, teknikat e reja si fMRI kanë treguar se vendndodhja dhe aktiviteti i kolonës mund të ndryshojnë midis individëve, madje edhe brenda të njëjtit individ me kalimin e kohës [8].

Pamja e përgjithshme është se për sa i përket biologjisë, "përhapja e teknikave eksperimentale ka çuar në një grumbull përdorimesh të përshtatura lokalisht të konceptit të kolonës" [6]. Duket se koncepti i kolonës kortikale ka arritur kufirin e tij për të na dhënë njohuri mbi neurobiologjinë, veçanërisht pasi vitet e fundit janë zhvilluar metodologji më të sofistikuara me rezolucion më të lartë se eksperimentet me elektrodë (më shumë për këtë më vonë). Por a mundet koncepti i përgjithshëm i kolonave kortikale të na japë njohuri në siliko?

Kollonat kortikale në llogaritjen e frymëzuar nga biologjia

I frymëzuar nga vëzhgimet e Mountcastle, Hubel dhe Wiesel për korteksin dhe rregullimin e tij uniform modular të indeve, Jeff Hawkins (një inxhinier elektrik i kthyer në neuroshkencëtar që bashkëthemeloi Numenta, një kompani e dedikuar për studimin e trurit dhe inteligjencës artificiale) propozon që duhet të ketë një kornizë e ngjashme që qëndron në themel të të gjithë përpunimit të informacionit kortikal. Hawkins dhe ekipi i tij Numenta synojnë të përdorin kuadrin e bazuar në biologji të Mountcastle për të krijuar modele të nivelit të lartë në silikon të procesit të trurit të "të menduarit", në vend që ta përshkruajnë trurin në termat e komponentëve të tij harduerikë (si p.sh. si sinapset, minikolonat, rrjetat dhe qelizat e vendit, etj.).

Një nga modelet më të rëndësishme të Numenta-s, i propozuar nga Hawkins në 2018, është teoria e inteligjencës Thousand Brains - një përsosje e shekullit të 21-të e teorisë së kolonës kortikale të shekullit të 20-të. Ky model propozon që çdo kolonë në korteks të funksionojë në mënyrë gjysmë autonome, duke kapur informacion rreth asaj (informacioni ndijor, etj.) dhe gjithashtu ku (informacioni i vendndodhjes duke përdorur qelizat e rrjetit, kornizat e referencës, etj.) të objektit/konceptit në fjalë. . Për shkak se çdo kolonë kortikale ka hyrje ndijore paksa të ndryshme në të, çdo kolonë zhvillon një perceptim unik të të njëjtit objekt/koncept. Me një model për kolonë kortikale dhe rreth 150 mijë kolona gjithsej, korteksi përdor konsensusin demokratik midis kolonave për të "perceptuar" objektin.

Për të krijuar besueshmëri për teorinë Thousand Brains përtej arsyetimit intuitiv, ekipi i Numenta identifikoi hipoteza të testueshme nga modeli dhe kreu eksperimente për të përcaktuar nëse parashikimet e tyre ishin të vërteta. Këto rezultate i shtuan vlefshmërinë teorisë Thousand Brains, megjithëse nuk e vërtetuan atë plotësisht (në të vërtetë, teoria mbetet e paprovuar sot).

Së pari, ata siguruan që kolonat individuale kortikale ishin me të vërtetë të afta për të përfaqësuar objekte, një supozim kritik për teorinë Thousand Brains. Për ta bërë këtë, ata zhvilluan një model rrjeti (një shembull i rrjetit me shumë kolona është paraqitur më poshtë). Ky model ka dy shtresa ku çdo "njësi" e kolonës kortikale është e ekspozuar ndaj një grupi të ndryshëm informacioni ndijor dhe vendndodhjes. Modeli mëson duke rritur dhe hequr sinapset nga një grup sinapset e mundshme bazuar në aktivitetet e tyre/shkalla e shkrepjes për çdo neuron, në një proces të njohur si të mësuarit Hebbian. Ata tregojnë se ky rrjet - si në gjendjen e tij të vetme ashtu edhe me shumë kolona - është i aftë të mësojë shumë paraqitje të ndryshme të objekteve [10].

Punë të tjera të mëvonshme u përpoqën të kuptonin më shumë rreth si objektet përfaqësoheshin në kolonat kortikale [11]. Konkretisht:

  1. Si përfaqësohen vendndodhjet e objekteve në kolonat kortikale individuale?
  2. Si mësojnë kolonat rreth objekteve të reja si kompozime të objekteve të mësuara më parë (për ta bërë mësimin më efikas)?
  3. Si përfaqësohen dhe mësohen sjelljet e objekteve?

Puna propozon që "qelizat e rrjetit" dhe "qelizat e vendosjes" (ose analogët), të cilat ekzistojnë në çdo kolonë kortikale të neokorteksit, të kodojnë përfaqësimin e vendndodhjes së objektit në lidhje me "hartat e botës" të ndërtuara në trurin e kafshëve. Qelizat e rrjetit kanë "fusha zjarri", të cilat janë vendndodhje unike në hartën botërore të një kafshe që shkaktojnë shkrepjen e qelizës. Kombinimet e ndezjes së qelizave të rrjetës mund të identifikojnë në mënyrë unike një pikë në hartë dhe të përfaqësojnë vendndodhjen e një objekti brenda një kolone kortikale.

Objektet komplekse mund të modelohen si një grup i komponentëve të objektit dhe vektorëve të zhvendosjes që përcaktojnë se si këto komponentë lidhen me njëri-tjetrin. Edhe një herë, qelizat e rrjetit mund të përdoren për të specifikuar në mënyrë unike vektorët e zhvendosjes. Kjo mundëson përbërjen hierarkike dhe mësimin dhe paraqitjen më efikase të objekteve.

Më tej, lëvizjet dhe sjellja e objektit mund të përfaqësohen si një seri vektorësh zhvendosjeje që përshkruajnë ndryshimet e konformacionit në objekt që lidhen me funksionin e tij.

Puna nga Hawkins/Numenta në kombinim mbështet modelin Thousand Brains duke vërtetuar se objektet mund të mësohen nga struktura të ngjashme me kolonën kortikale dhe se ka prova eksperimentale që shpjegojnë se si informacioni i vendndodhjes dhe përfaqësimet e objekteve të rendit më të lartë kodohen në çdo kolonë kortikale ( nëpërmjet pranisë dhe funksionit të qelizave të rrjetës). Puna tjetër nga ekipi kryen analiza të tjera në modele të ngjashme të trurit, në përputhje me misionin e Numenta-s për identifikimin e "inteligjencës reale" - duke kuptuar plotësisht se si funksionon truri dhe më pas duke zhvilluar një version artificial.

Megjithatë, kërkime të tjera të kohëve të fundit mbi korteksin kanë marrë një qasje biologjike shumë më të nivelit të ulët që ende nuk është zbatuar në inteligjencën artificiale, dhe në fakt ngatërron zhvillimin e një modeli gjithëpërfshirës të nivelit të lartë siç është modeli Thousand Brains. Ndoshta një model më i plotë i korteksit përfshin biologjinë që ende nuk është eksploruar?

Pyetjet e hapura in vivodhe in silico

Krahasuar me matjen e ashpër të aktiviteteve kortikale në fund të viteve 80 dhe analizat e nivelit më të lartë që nxisin zhvillimin e inteligjencës artificiale, teknikat moderne të neuroshkencës ofrojnë një pasqyrë molekulare dhe qelizore për të kuptuar korteksin. Një përpjekje ambicioze bashkëpunuese nga Rrjeti i Regjistrimit të Qelizave të Iniciativës BRAIN (BICCN) çoi në 16 punime të botuara në revistën Nature [14], duke përbërë një regjistrim multimodal të qelizave dhe atlas të korteksit motorik primar. Këto dokumente sugjerojnë se historia ka më shumë sesa teorizuan Hawkins ose Mountcastle: ekziston një kompleksitet i rëndësishëm në përbërjen molekulare të korteksit dhe lidhjen topologjike.

Kryesisht i panjohur në modelet e Hawkins dhe Mountcastle është fakti që korteksi përmban lloje të ndryshme qelizash, të klasifikuara në bazë të morfologjisë së tyre të veçantë, profileve molekulare dhe modeleve të qitjes. Për shembull, qeliza bipolare që shpreh peptidet vazoaktive të zorrëve (VIP+) ka një shtrirje karakteristike dendritike bipolare ndërsa qeliza e shportës që shpreh parvalbuminën (PVALB+) ka arborizim aksonal të ngjashëm me shportën [14]. Për një shembull tjetër, qeliza HTR3A+ është me thumbim të vonshëm, ndërsa qeliza PVALB+ është e shpejtë [14]. Këto lloje qelizash shërbejnë si bllok ndërtimi i korteksit.

Shpërndarja dhe organizimi hapësinor i këtyre llojeve të qelizave janë jo të rastësishme, duke sugjeruar një renditje në diagramin e lidhjeve kortikale. Një studim i kohëve të fundit zbuloi hartën komplekse hapësinore për 95 grupe qelizash me një teknikë të fuqishme të quajtur hibridizimi në vend i fluoreshencës së shumëfishtë me gabime të fuqishme (MERFISH) [15]. Studimi tregon se grupet neuronale ngacmuese dhe frenuese miratojnë organizime laminare. Më e rëndësishmja, këto shtresa nuk i dallojnë qartë profilet e tyre të shprehjes së gjeneve si njësi logjike të dallueshme në qarqet elektronike. Në vend të kësaj, disa neurone formuan një gradient kryesisht të vazhdueshëm përgjatë boshtit të thellësisë kortikale, në të cilin shprehja e gjeneve të qelizave individuale lidhej me thellësitë e tyre kortikale [15]. Një shpërndarje e tillë gradient e llojeve të qelizave nuk është befasuese sepse zhvillimi i organeve biologjike varet shumë nga difuzioni stokastik i morfogjenëve. Megjithatë, mënyra se si procese të tilla stokastike përbëjnë një makinë të fuqishme kompjuterike kërkon përpjekje kërkimore në të ardhmen.

Përveç aspektit të shprehjes së gjeneve të llojeve të qelizave, lidhja neuronale është një fushë interesante e kërkimit. Lidhjet me rreze të gjatë të formuara nga neuronet nëpër rajonet e trurit janë një shenjë dalluese e trurit në krahasim me organet e tjera. Në korteks, neuronet piramidale janë neuronet kryesore dalëse. Neuronet piramidale mund të klasifikohen në tre klasa të gjera sipas projektueshmërisë së tyre. E rëndësishmja, këto klasa organizohen gjithashtu në struktura laminare dhe korrespondojnë kryesisht me llojet e qelizave transkriptomike [13].

Në mënyrë të dukshme, disa lloje qelizash mund të krijojnë lidhje me shumë rajone të trurit përgjatë aksonit të tyre të gjatë [13]. Kjo lidhje e dendur ndryshon nga neuronet në rrjetin nervor artificial, të cilët kanë lidhje të pakta dhe me rreze të shkurtër. A kodojnë këto lidhje informacione të ndryshme, apo ato përcjellin kopje të të njëjtit informacion? Çfarë përfitimi llogaritës na sjell një tepricë e tillë? Të gjitha këto pyetje mbeten për t'u hulumtuar.

Përfundim: Rishikimi i hipotezës së kolonës kortikale

Sintetizimi i informacionit nga studimet e elektrodave të papërpunuara të viteve '80, qasjet me bazë molekulare të ditëve të sotme dhe analizat algoritmike të nivelit të lartë nga kompani si Numenta, pyetjet nëse ekzistojnë kolonat kortikale dhe çfarë funksionesh shërbejnë ato mbeten ende të hapura. . Nga njëra anë, vëzhgimet e Mountcastle vërtet sugjerojnë një organizim diskrete kolone të korteksit. Në mënyrë të ngjashme, puna nga Jeff Hawkins dhe Numenta zhvillon dhe mbështet një teori të inteligjencës bazuar në këto kolona kortikale. Nga ana tjetër, as llojet transkriptomike dhe as ato projeksionale të identifikuara në studimet moderne nuk tregojnë modele të shpërndarjes kolone. Në vend të kësaj, studimet moderne na japin një pamje më të vështirë dhe të vazhdueshme të korteksit që ende nuk është zbatuar në silikon,ndoshta falë rritjes së rezolucionit biologjik të ofruar nga teknikat eksperimentale moderne jodiskrete.

Megjithatë, kjo punë moderne nuk e hedh poshtë domosdoshmërisht ekzistencën e kolonave kortikale në tërësi. Një studim sugjeron mundësinë e neuroneve motra që vijnë nga të njëjtat qeliza paraardhëse që ndajnë veti të ngjashme aktiviteti dhe formojnë njësi më të vogla të vazhdueshme të njohura si "minikolona kortikale". Kjo fushë mbetet një fushë emocionuese dhe e hapur kërkimi, si në neuroshkencë ashtu edhe në shkencën kompjuterike, në kërkimin për të kuptuar inteligjencën njerëzore.

Ky artikull u shkrua nga Nathan Han, Nithya Attaluri dhe Ruihan Zhang si pjesë e klasës MIT të vjeshtës 2021, 6.881: Tissue vs Silicon in Machine Learning.

Bibliografi

[1] Strominger NL, Demarest RJ, Laemle LB. Korteksi cerebral. Noback's Human Nervous System, Botimi i Shtatë. Humana Press. 2012 fq. 429–451. doi: 10.1007/978–1–61779–779–8_25. ISBN 978–1–61779–778–1.

[2] Mountcastle VB. Modaliteti dhe vetitë topografike të neuroneve të vetme të korteksit shqisor somatik të maceve. J Neurofiziol. 1957 korrik; 20 (4): 408–34. doi: 10.1152/jn.1957.20.4.408. PMID: 13439410.

[3] Mountcastle VB. Organizimi kolonar i neokorteksit. Truri. 1997 prill;120 ( Pt 4): 701–22. doi: 10.1093/tru/120.4.701. PMID: 9153131.

[4] Hubel DH, Wiesel TN. Rregullsia e sekuencës dhe gjeometria e kolonave të orientimit në korteksin striat të majmunit. J Comp Neurol. 1974 dhjetor 1; 158 (3): 267–93. doi: 10.1002/cne.901580304. PMID: 4436456.

[5] Mountcastle VB. Sistemi parietal dhe truri më i lartë është korteksi cerebral në zhvillim. Funksionet Proc Natl. Cerebr Cortex 1995; 5: 377–90.

[6] Haueis P. Vdekja e kolonës kortikale? Struktura e lara-lara dhe pensioni konceptual në praktikën neuroshkencore. Stud Hist Philos Sci. Shkurt 2021; 85:101–113. doi: 10.1016/j.shpsa.2020.09.010. Epub 2020 19 tetor. PMID: 33966765.

[7] Horton JC, Hedley-Whyte ET. Harta e njollave të citokrom oksidazës dhe kolonave të dominimit okular në korteksin vizual të njeriut. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 1984 17 janar 304 (1119): 255–72. doi: 10.1098/rstb.1984.0022. PMID: 6142485.

[8] Horton JC, Adams DL. Kolona kortikale: një strukturë pa funksion. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2005 29 prill; 360 (1456): 837–62. doi: 10.1098/rstb.2005.1623. PMID: 15937015; PMCID: PMC1569491.

[9] Plugaru, Aleks. "Një mijë tru - Rishikimi dhe përmbledhja e librit." Plugaru.org, 11 mars 2021, https://plugaru.org/2021/03/10/a-thousand-brains/.

[10] Hawkins, Jeff, Subutai Ahmad, en Yuwei Cui. "Një teori se si kolonat në neokorteks mundësojnë mësimin e strukturës së botës". Kufijtë në qarqet nervore 11 (2017): 81. Ueb.

[11] Hawkins, Jeff et al. "Një kornizë për inteligjencën dhe funksionin kortikal të bazuar në qelizat e rrjetës në neokorteks". Kufijtë në qarqet nervore 12 (2019): 121. Ueb.

[12] Li, Y., Lu, H., Cheng, P.-L., Ge, S., Xu, H., Shi, S.-H., & Dan, Y. (2012). Neuronet kortikale vizuale të lidhura me klonim tregojnë selektivitet të ngjashëm të veçorive të stimulit. Natyra, 486 (7401), 118–121.

[13] Muñoz-Castañeda, R., Zingg, B., Matho, K. S., Chen, X., Wang, Q., Foster, N. N., Li, A., Narasimhan, A., Hirokawa, K. E., Huo, B ., Bannerjee, S., Korobkova, L., Park, C. S., Park, Y.-G., Bienkowski, M. S., Chon, U., Wheeler, D. W., Li, X., Wang, Y., … Dong, H.-W. (2021). Anatomia qelizore e korteksit motorik primar të miut. Natyra, 598(7879), 159–166.

[14] Zeng, H., & Sanes, J. R. (2017). Klasifikimi i tipit të qelizave neuronale: sfidat, mundësitë dhe rruga përpara. Rishikimet e Natyrës. Neuroshkenca, 18 (9), 530-546.

[15] Zhang, M., Eichhorn, S. W., Zingg, B., Yao, Z., Cotter, K., Zeng, H., Dong, H., & Zhuang, X. (2021). Atlas qelizor i zgjidhur hapësinor i korteksit motorik primar të miut nga MERFISH. Natyra, 598(7879), 137–143.

[16] Bobby Taylor, et al. "Stimulimi i trurit në distancë: Një trajtim i ri për sëmundjen e Parkinsonit?" Shkenca në lajme, 26 shkurt 2019, https://sitn.hms.harvard.edu/flash/2018/remote-brain-stimulation-new-treatment-parkinsons-disease/.

[17] "Anatomia e trurit dhe si funksionon truri." Johns Hopkins Medicine, https://www.hopkinsmedicine.org/health/conditions-and-diseases/anatomy-of-the-brain.

[18] Meyer, H.S., Egger, R., Guest, M.G., Foerster, R., Reissl, S., & Oberlaender M. (2013). Kolonat e fuçive janë specifike për mustaqet. Procedurat e Akademisë Kombëtare të Shkencave nëntor 2013, 110 (47) 19113–19118; DOI: 10.1073/pnas.1312691110