群体间脉冲时序依赖可塑性对含抑制与兴奋群体的神经元网络中同步节律的影响
神经元与认知
2020-02-12 v4 生物物理
摘要
我们考虑同时具有抑制性(I)和兴奋性(E)群体的聚类小世界网络。该I-E神经元网络具有自适应的动态I到E和E到I群体间突触强度，受群体间脉冲时序依赖可塑性(STDP)支配。在先前无STDP的工作中，对于静态突触强度，在一定的噪声强度范围内发现了与多种认知功能相关的快速稀疏同步节律。通过改变，我们研究了群体间STDP对I群体和E群体中出现的快速稀疏同步节律的多种群体和个体特性的影响。依取值不同，发现群体平均的饱和群体间突触强度出现长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)，它们对快速稀疏同步程度产生影响。在较宽的中等区域，良好同步(具有较高放电度量)的程度降低，而在较大区域，不良同步(具有较低放电度量)的程度升高。结果，在每个I或E群体中，同步程度在较宽的范围内变得几乎相同。发现这种“均等化效应”通过快速稀疏同步节律的平均占据度与步调度之间的协同相互作用而发生。我们注意到，群体间突触可塑性中的均等化效应与群体内(I到I和E到E)突触可塑性中的马太(两极化)效应形成鲜明对比，后者中良好(不良)同步变得更好(更差)。最后，基于突触前与突触后放电时刻之间时间延迟分布的微观方法，深入研究了群体间突触强度LTP和LTD的出现。
引用
@article{arxiv.1903.05288,
title = {Effect of Interpopulation Spike-Timing-Dependent Plasticity on Synchronized Rhythms in Neuronal Networks with Inhibitory and Excitatory Populations},
author = {Sang-Yoon Kim and Woochang Lim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.05288},
year = {2020}
}