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受生物学启发的V1模型中的格里菲斯相与长程关联

神经元与认知 2016-11-21 v3 无序系统与神经网络 统计力学 适应与自组织系统 生物物理

摘要

大脑中的活动以放电神经元波的形式传播,即雪崩。实验已表明,这些波的大小和持续时间分布在体内和体外均呈现稳定的幂律轮廓、长程关联和1/fb1/f^{b}功率谱。我们研究了一种受生物学启发的哺乳动物视觉皮层雪崩模型,发现了一个扩展的类临界区域——格里菲斯相(Griffiths phase)——其特征是发散的磁化率和零序参量。该相接近皮层中兴奋性突触后电位的预期实验值,表明在视觉系统中可能发现临界行为。雪崩并非完美地幂律分布,但可以对分布进行坍缩并定义截止雪崩大小,其在临界区域内随网络规模增大而发散。雪崩呈现长程关联和1/fb1/f^{b}功率谱,与实验相符。该相变通过平均场近似解析确定。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.08954,
  title  = {Griffiths phase and long-range correlations in a biologically motivated V1 model},
  author = {Mauricio Girardi-Schappo and Germano S. Bortolotto and Jheniffer J. Gonsalves and Leonel T. Pinto and Marcelo H. R. Tragtenberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.08954},
  year   = {2016}
}

备注

14 pages, 5 figures, PACS: 05.70.Jk,45.70.Ht,87.19.lt