衰减因子解释了无需层级或模块化组织的神经元网络中的受限活动
生物物理
2013-02-20 v1 物理与社会
神经元与认知
摘要
在由网络表示的系统中，负责限制活动范围的机制对于多种现象至关重要，例如影响神经元网络的癫痫等疾病，以及社会网络中的信息传播。早期解释受限活动的模型包含了触发和抑制过程，但它们无法应用于明显缺乏抑制过程的社会网络。最近的一项模型表明，只要将网络划分为模块（社区），无需抑制过程即可实现受限活动。在本文中，我们受赫布理论（Hebbian theory）启发引入一个新概念，通过在优先于节点活动的随机游走机制中 Incorporate 基于活动衰减的动力学，从而实现活动限制。通过在适当范围内选择衰减系数，我们在所有测试的网络（即随机网络、Barabasi-Albert 网络和地理网络）中观察到了持续活动。通过证明如果基于整合 - 发放（integrate-and-fire）的动力学 Incorporate 了衰减因子，则不再需要模块化，我们确认了这一发现的普遍性。综上所述，这些结果提供了原理性证明：即使没有任何特定的拓扑结构，也可能发生持久且受约束的网络激活。这可能是即使不存在特殊的拓扑组织，神经元活动也不会扩散到整个神经元网络的原因。
引用
@article{arxiv.1209.5411,
title = {A decaying factor accounts for contained activity in neuronal networks with no need of hierarchical or modular organization},
author = {Diego R. Amancio and Osvaldo N. Oliveira and Luciano da F. Costa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.5411},
year = {2013}
}