无标度性能否抵消神经元网络中的信号检测延迟？

刺激开始后的首个脉冲潜伏期具有重要的生理意义。神经元通过将输入转化为脉冲序列来传输关于其输入的信息，而这些脉冲序列的时序对于有效编码该信息至关重要。已表明，神经元动力学 underlying 的随机过程和不确定性会延长首次响应的时间，这种现象被称为噪声延迟衰减。在此，我们研究了具有可调内在噪声强度的 Hodgkin-Huxley 神经元，如果置于无标度网络上，是否可能对刚好高于阈值的外部刺激具有更短的响应时间。我们表明，相互作用网络的异质性确实可以消除响应迟缓，但前提是单个神经元之间的耦合足够强。增加平均度也有利于快速响应，但其效果不如增加耦合强度显著。我们还表明，通过调整外部信号的频率，以及阻断一部分电压门控钠或钾离子通道，可以进一步抵消噪声延迟衰减。在某些条件下，我们观察到响应时间随内在噪声强度的变化出现双峰，表明局部效应和全局效应在神经元动力学上的竞争。