三神经元模体结构与动力学分析
神经元与认知
2018-11-14 v1
摘要
在具有完全相同神经元的神经网络中，连接权重矩阵完整描述了网络结构，从而决定了其处理信息的方式。然而，由于这些系统的非线性，尚不清楚相似的微观连接结构是否也意味着相似的功能特性，或者网络是否更多地受到宏观结构量的影响，例如兴奋性与抑制性连接之比（平衡度）或非零连接之比（密度）。为澄清这些问题，我们聚焦于具有离散三元连接强度的三个二值神经元模体，这是一类可详尽分析的重要网络构建模块。我们开发了新颖的、置换不变的度量来量化两个给定网络模体之间的结构和功能距离。随后我们使用多维标度来识别并可视化具有相似结构和功能特性的模体簇。我们的综合分析揭示，神经网络的功能与其微观结构仅弱相关，而强烈依赖于连接的平衡度。
引用
@article{arxiv.1811.05225,
title = {Analysis of structure and dynamics in three-neuron motifs},
author = {Patrick Krauss and Alexandra Zankl and Achim Schilling and Holger Schulze and Claus Metzner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.05225},
year = {2018}
}