人脑沟回模式的功能最优性
生物物理
2018-01-22 v2 神经元与认知
摘要
我们建立了人脑生物神经网络信息传输的数学模型。大脑的整体功能由信息通过神经网络传播所产生的涌现过程构成。因此，大脑的能力与其通过神经网络传输信息的速率相关。所考虑的该特定传输模型允许信息沿皮层各点之间的多条路径传输。由此产生的传输速率由势理论支配。根据该理论，大脑具有与经典Steklov特征值问题的特征函数相对应的偏好且量子化的传输模式，其倒数特征值量化了相应的传输速率。我们以该模型为基础检验如下假设：人脑沟回模式已进化到最大化大脑皮层各点间的信息传输速率。我们表明，在原本光滑的域中引入沟回或割痕确实提高了整体传输速率。我们通过针对表面具有可变数量狭缝的球域的数值实验证明了这一结果。
引用
@article{arxiv.1801.05703,
title = {Functional optimality of the sulcus pattern of the human brain},
author = {Stefanie Heyden and Michael Ortiz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.05703},
year = {2018}
}