I 型神经元有向兴奋性网络中全局同步的出现
适应与自组织系统
2019-12-24 v2
摘要
神经网络的集体行为取决于神经元的细胞与突触特性。相位响应曲线(PRC)是一种可通过实验获得的细胞特性度量,它量化了神经元下一放电时刻的偏移作为其受刺激相位的函数。神经元 PRC 可分为纯正值(I 型)或具有明显正负区域(II 型)。I 型 PRC 网络往往不会通过相互兴奋性突触连接而同步。我们研究相同 I 型与 II 型神经元在单向突触假设下的同步性质。通过对扩展 Kuramoto 模型进行线性稳定性分析与数值模拟,我们表明前馈环基序有利于 I 型兴奋性与抑制性神经元的同步,而反馈环基序破坏其同步倾向。此外,从相同的无向骨架构建了大型有向网络(无论不含反馈基序还是含有大量反馈基序),并在具有 I 型神经元的有向无环图上观察到高同步水平。研究表明,I 型神经元的同步能力取决于网络连接的有向性及其无向骨架的拓扑结构。前馈基序的丰富增强了有向无环图的同步能力。
引用
@article{arxiv.1909.04510,
title = {Emergence of global synchronization in directed excitatory networks of type I neurons},
author = {Abolfazl Ziaeemehr and Mina Zarei and Aida Sheshbolouki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.04510},
year = {2019}
}