解耦神经活动的临界特征
统计力学
2022-07-08 v3 生物物理
神经元与认知
摘要
临界脑假说已成为理解神经元活动的一个有吸引力的框架，但至今仍存在广泛争议。在这项工作中，我们分析了大鼠皮层的多电极阵列数据，发现满足噼啪噪声关系的幂律神经元雪崩与展现临界系统典型特征的空间相关性共存。为了阐明这些临界特征背后的潜在机制，我们引入了一个具有共同随机调制和从数据中推断的成对线性相互作用的范式框架。我们表明，在此类模型中，满足噼啪噪声关系的幂律雪崩是外部调制的结果，而无标度相关性仅由内部相互作用决定。此外，这种解耦完全由系统中的互信息所刻画。最后，我们表明在更真实的神经活动模型中也发现了类似的幂律雪崩，这表明外部调制可能是其生成的广泛机制。
引用
@article{arxiv.2105.05070,
title = {Disentangling the critical signatures of neural activity},
author = {Benedetta Mariani and Giorgio Nicoletti and Marta Bisio and Marta Maschietto and Stefano Vassanelli and Samir Suweis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.05070},
year = {2022}
}