非线性树突抑制对模拟模式的精细判别

近期实验揭示，大脑皮层中某类抑制性神经元不与胞体而是在靶神经元树突远端形成突触，介导高度非线性的树突抑制。我们提出一种实现此类树突抑制的新型竞争神经网络模型。与传统的神经网络侧抑制不同，我们的树突抑制模型并非总表现赢者通吃行为；相反，当呈现未知输入模式时，它们收敛到“我不知道”状态。我们导出网络的约化二维动力学，表明随着加于存储模式的噪声增加，固定点从赢者通吃状态到“我不知道”状态的急剧转移发生。通过如此防止误识，树突抑制网络实现了精细模式判别，这或许是脑中抑制连接循环神经网络的基础计算之一。