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相关神经活动与持续振荡的锁定

神经元与认知 2017-07-04 v3 无序系统与神经网络

摘要

群体范围的振荡在皮层活动中观信号中普遍观察到。在这些网络状态下,一个全局振荡周期调节神经元的发放倾向。神经元的同步激活被假设为大脑中处理信息的独立通道。因此,一个突出的问题是振荡是否以及如何与脉冲同步相互作用,以及这些通道在多大程度上可被视为独立的。实验确实表明,相关发放与静态发放率共同调制,并且也紧密锁定于β振荡的相位。虽然在前馈网络中相关性对平均发放率的依赖性已被充分理解,但相关性为何以及通过何种机制紧密锁定于振荡周期仍不清楚。我们在此证明,这种神经元对的相关激活可由周期性驱动的随机网络定性解释。我们确定了协方差依赖于驱动周期性刺激的机制。平均场理论与线性响应理论相结合,给出了二元递归随机网络的循环平稳平均活动和成对零时滞协方差的闭合形式表达式。两种不同的机制导致时间依赖的协方差:单个神经元敏感性的调制(通过外部输入和网络反馈)以及单个单元活动的时间变化方差。对于某些参数,有效的抑制性递归反馈导致共振协方差,即使平均活动表现出非共振行为。我们的分析结果为时间调制的同步活动开启了定量分析的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.08552,
  title  = {Locking of correlated neural activity to ongoing oscillations},
  author = {Tobias Kühn and Moritz Helias},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.08552},
  year   = {2017}
}

备注

57 pages, 12 figures, published version