混合类型同步相变:边缘相干、无标度雪崩与双稳性共存之处
统计力学
2021-06-30 v2 无序系统与神经网络
适应与自组织系统
神经元与认知
摘要
人类大脑皮层从不静息,而是处于稀疏且嘈杂的神经活动状态,可在极广泛的尺度分辨率下被检测到。有猜想认为,这种状态最好被描述为一种临界动力学过程——其性质仍未被完全理解——其中无标度活动雪崩出现在相变边缘。特别地,一些研究指出这最有可能是一种同步相变,将同步相与异步相分离。在此,通过研究描述介观尺度皮层动力学的耦合可激发振荡器简化模型,我们探讨了此类同步相变的可能性质。在我们的建模方法内,我们得出结论:为了复现所有关键经验观测(如支撑基本功能优势的无标度雪崩和双稳性),向集体振荡行为的转变需要是一种非常规的混合类型,具有 I 型和 II 型可激发性的混合特征,从而开启特别丰富的动力学 repertoir(行为库)。
引用
@article{arxiv.2011.03263,
title = {Hybrid-type synchronization transitions: where marginal coherence, scale-free avalanches, and bistability live together},
author = {Victor Buendía and Pablo Villegas and Raffaella Burioni and Miguel A. Muñoz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.03263},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 4 figures, and Supplementary Information. Accepted to be published in PRR