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脑动力学的最小网络:准临界神经网络动力学的层次近似

无序系统与神经网络 2025-12-29 v1 软凝聚态物质 统计力学 适应与自组织系统 医学物理

摘要

我们提出了一种神经网络动力学的相互作用枝支模型,纳入关键生物特征,如多种抑制相互作用的抑制。我们建立了该模型的层次分析均值近似,刻画其无稳态相变过程,其中描述了无序相与有序相之间的临界行为,并进行了稳定性分析。一般而言,抑制神经元会增加模型动力学的稳定性。该模型符合准临界性假设,表现出在外部刺激强度上的最大动力学灵敏性和最大互信息区域。有向 percolation 作为该模型临界相变的普适类,与一些先前的实验数据和模型相符。在不稳定相中,出现混沌动力学,可能与癫痫发作的发生有关。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.22093,
  title  = {A Minimal Network of Brain Dynamics: Hierarchy of Approximations to Quasi-critical Neural Network Dynamics},
  author = {Jeremy B. Goetz and Naruepon Weerawongphrom and Rashid V. Williams-García and John M. Beggs and Gerardo Ortiz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.22093},
  year   = {2025}
}

备注

26 pages, 20 figures