一种神经-星形胶质细胞网络架构：星形胶质钙波调制同步神经元活动

理解星形胶质细胞在脑计算中的作用是一项新兴挑战，其有望带来巨大回报，即新的神经生物学知识可转化为人工智能。在我们持续识别赋予星形胶质细胞在脑计算中独特功能的原理并将其转化为神经-星形胶质细胞网络（NANs）的努力中，我们提出了一种生物物理上逼真的星形胶质细胞模型，该模型保留了实验观察到的其不同亚细胞区室的空间分布。我们展示了我们的模型如何通过细胞内跨越星形胶质细胞各区室传播的钙波来编码并调制同步神经活动的程度。神经活动与星形胶质钙波之间的这种关系长期被推测，但仍缺乏机制性解释。我们的模型提出了一种用于神经元同步化的星形胶质“钙级联”机制，其可通过施加已知的周期性神经调制来降低编码错误，从而增强NANs的能力。通过拓展我们对星形胶质细胞信息处理的认知，我们的工作旨在巩固非神经元细胞的计算作用并将其纳入人工网络。