通过序数时间序列分析刻画 I 类与 II 类神经元中的信号编码与传输
神经元与认知
2020-02-19 v1
摘要
神经元在脉冲序列中编码并传输信息。然而，尽管已投入大量努力来量化其信息内容，这方面进展甚微。此处我们使用一种非线性时间序列分析方法（称为序数分析）来比较将输入信号施加于 Morris-Lecar 神经元模型所生成的脉冲序列的统计特性。我们特别考虑了神经元的两种不同 regime，它们导致两类兴奋性：I 类，其频率-电流曲线连续；II 类，其频率-电流曲线不连续。通过将序数分析应用于峰间间隔（ISIs）序列，我们的目标是（1）探究不同类型神经元是否能生成具有相似符号特性的脉冲序列；（2）深入理解电（扩散）耦合与兴奋性化学（即兴奋性突触）耦合所产生的效应；（3）当将一个小幅周期信号施加于其中一个神经元时，比较对于 I 类与 II 类神经元以及电或化学耦合，信号特征（振幅与频率）如何在生成的 ISI 序列中被编码与传输。我们发现，依赖于频率，神经元/类别与耦合类型的特定组合可实现更有效的编码或更有效的信号传输。
引用
@article{arxiv.1908.01548,
title = {Characterizing signal encoding and transmission in class I and class II neurons via ordinal time-series analysis},
author = {Cristian Estarellas and Maria Masoliver and Cristina Masoller and Claudio Mirasso},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.01548},
year = {2020}
}