功能与空间重连共同在自组织网络中生成汇聚-发散单元
神经元与认知
2022-11-04 v2
摘要
通过随机神经网络的适应性重连进行自组织，仅作为优化网络拓扑的产物，即可生成具有富俱乐部效应的模块化小世界脑样拓扑。在神经系统中，空间组织同样通过最小化布线距离和最大化空间对齐的布线布局，由重连进行优化。我们表明，此类空间组织原则与适应性重连建设性地相互作用，有助于建立网络的连通性和模块化结构。我们使用一个具有加权有向连接的演化神经网络模型，其中神经流量基于共识和对流动力学，以表明布线成本最小化支持适应性重连创建汇聚-发散单元结构。汇聚-发散单元由一个汇聚输入枢纽、通过中间节点子网络连接到一个发散输出枢纽组成，其可作为该单元的计算核心。布线距离最小化在网络动态演化中的显著性决定了核心与网络其余部分隔离的程度，即其计算的上下文敏感性。这对应于汇聚-发散单元在建立神经元信息处理上下文敏感性中所起的核心作用。
引用
@article{arxiv.2103.16606,
title = {Functional and spatial rewiring jointly generate convergent-divergent units in self-organizing networks},
author = {Jia Li and Ilias Rentzeperis and Cees van Leeuwen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16606},
year = {2022}
}