潜在动力学变量在大型生物系统中产生时空临界性特征
神经元与认知
2021-03-24 v1
摘要
由于可能的细胞-细胞相互作用具有组合复杂性,理解大规模神经元群体的活动十分困难。为降低复杂性,粗粒化此前已被应用于实验神经记录,显示出自由能、活动方差、特征值谱与相关时间上超过二十年的标度律,暗示小鼠海马体在临界区中运作。我们通过模拟耦合于少量长时间尺度随机场的条件下独立二进制神经元,并复现粗粒化过程与分析来建模该实验。这重现了实验观测到的标度律,表明它们可能源于将神经群体活动耦合到潜在动态刺激。此外,我们模型的参数扫描表明,标度律的出现需要群体中大多数细胞耦合到潜在刺激,预测即便是著名的 place cells(位置细胞)也必须对非位置刺激作出响应。
引用
@article{arxiv.2008.04435,
title = {Latent dynamical variables produce signatures of spatiotemporal criticality in large biological systems},
author = {Mia C. Morrell and Audrey J. Sederberg and Ilya Nemenman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.04435},
year = {2021}
}