具有延迟反馈的抑制性神经元的发放统计 II:非马尔可夫行为
神经元与认知
2013-09-10 v2 概率论
摘要
神经网络的瞬时状态既包括网络中每个神经元的兴奋程度,也包括神经元之间通信线路中脉冲的位置。在神经生理学实验中,记录的是神经元发放时刻,而非通信线路的状态。但未来的发放时刻本质上取决于线路中脉冲的过去位置。这表明,网络中发放时刻之间的间隔序列(峰间间隔,ISIs)可能是非马尔可夫的。在本文中,我们针对最简单的神经“网络”,即具有延迟反馈的单个抑制性神经元,探讨这一问题。该神经元接收来自驱动泊松流的兴奋性输入,并通过反馈线接收来自其自身输出的抑制性脉冲。我们获得了条件概率密度 P(t_{n+1}| t_n,...,t_1,t_0) 的解析表达式,该表达式给出了在前 (n+1) 个输出 ISIs 持续时间分别为 t_n,...,t_1,t_0 的条件下,获得持续时间为 t_{n+1} 的输出 ISI 的概率。我们严格证明了对于任何 n>=0,P(t_{n+1}| t_n,...,t_1,t_0) 不能简化为 P(t_{n+1}| t_n,...,t_1)。这意味着输出 ISIs 流不能表示为任何有限阶的马尔可夫链。
引用
@article{arxiv.1210.3229,
title = {Firing statistics of inhibitory neuron with delayed feedback. II. Non-Markovian behavior},
author = {Kseniia Kravchuk and Alexander Vidybida},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.3229},
year = {2013}
}
备注
The paper was presented at the BIOCOMP2012 meeting at Vietri sul Mare, Italy. Paper contains 33 pages, including 7 figures