神经元活动中动态逻辑门的计算范式
定量方法
2014-05-06 v1 神经元与认知
摘要
1943 年，McCulloch 和 Pitts 提出大脑由可靠的逻辑门组成，类似于当今计算机核心的逻辑。由于神经元展现出更丰富的动力学特性，该框架对神经科学的影响有限。在此，我们提出一种新的经实验证实的范式，其中大脑逻辑门的真值表是时间依赖的，即动态逻辑门（DLGs）。DLGs 的真值表取决于其活动历史及其输入神经元的刺激频率。我们的实验结果基于一种程序，即在体外大规模皮层细胞网络中嵌入的神经元回路上实施条件刺激。我们证明，潜在的生物机制是神经元对持续刺激的反应潜伏期不可避免的增加，这导致了网络延迟的非均匀逐渐拉伸。有限的实验结果通过模拟和理论论证得到了确认和扩展，这些模拟和论证基于具有固定反应潜伏期增量（每个诱发动作电位）的相同神经元。我们预期我们的结果将有助于更好地理解该计算范式在解释大脑功能方面的适用性，并将需要开发超越传统布尔代数方法的新系统数学方法。
引用
@article{arxiv.1404.4073,
title = {Computational paradigm for dynamic logic-gates in neuronal activity},
author = {Amir Goldental and Shoshana Guberman and Roni Vardi and Ido Kanter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.4073},
year = {2014}
}
备注
32 pages, 14 figures, 1 table