秀丽隐杆线虫脑网络中的动态范围

我们研究了秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）土栖线虫脑动态网络中的外部电扰动及其响应，该网络由其大型体神经系统的连接组给出。我们的分析受一项真实实验启发，该实验中人们从外部刺激大脑的特定部分并研究在其他皮层区域触发的持续神经活动。在本工作中，我们通过典型的电泊松脉冲串扰动形成社区的神经元群（这些社区由walktrap社区检测方法识别），并通过测量相应的动态范围和Steven定律指数来研究神经活动向其他社区的传播。我们表明，当扰动特定社区而保持其余不变时，外部刺激能够传播到其中一些社区但并非全部。也存在不触发任何响应的扰动。我们发现这取决于初始被扰动的社区。最后，我们将前一种情况的研究结果与低神经同步、自临界性和大信息流容量联系起来，并将其解释为当脑网络在临界态工作且信息流容量达到最大时响应外部扰动的能力。