兴奋抑制平衡控制神经群体的信息编码
统计力学
2024-10-18 v2 神经元与认知
摘要
理解大脑复杂连接结构如何塑造其信息处理能力是长期以来的一个问题。我们聚焦于一种典型的架构，研究了亲兴奋和抑制群体的神经活动如何编码外部信号上的信息。我们显示，在长时间尺度上，信息在抑制平衡兴奋的稳定边缘处被最大化，这在线性和非线性 regime 中都适用。在存在多个外部信号的情况下，这一最大化对应于输入动力学的熵。通过分析持续刺激的情况，我们发现，为了最大化瞬时灵敏度，反而需要更强的抑制，这揭示了在短时间响应与长时间精度之间存在一种内在的权衡。我们的结果与最近的实验发现一致，我们的工作为更深入地从信息论角度理解抑制与兴奋平衡如何控制神经群体的最优信息处理提供了可能。
引用
@article{arxiv.2406.03380,
title = {Excitation-inhibition balance controls information encoding in neural populations},
author = {Giacomo Barzon and Daniel Maria Busiello and Giorgio Nicoletti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.03380},
year = {2024}
}