空间的完全覆盖有利于大脑中网格系统的模块化
神经元与认知
2017-01-04 v1
摘要
当动物探索某一空间区域时，内嗅皮层中的网格细胞会在覆盖环境的三角形网格顶点处放电。不同的神经元具有不同周期性、朝向和椭圆率的三角形网格。这些网格共同使动物能够维持对物理空间的内部心理表征。实验表明，网格细胞是模块化的，即存在一些神经元群组，其网格具有相似的周期性、朝向和椭圆率。我们使用统计物理方法推导了一个模块内网格属性变异性与网格系统能够以高概率完全覆盖（即无间隙）的空间范围之间的关系。更大的变异性会缩小表征范围，从而为实验观察到的网格细胞周期性、朝向和椭圆率的共模块化提供了一个功能性理由。我们得到了给定变异性和覆盖范围下，神经元数量与模块周期之间的标度关系。具体来说，我们预测了在较小的网格尺度上比在较大的网格尺度上需要多多少神经元。
引用
@article{arxiv.1610.04844,
title = {Complete coverage of space favors modularity of the grid system in the brain},
author = {Alessandro Sanzeni and Vijay Balasubramanian and Guido Tiana and Massimo Vergassola},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.04844},
year = {2017}
}