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下一代神经质量模型

神经元与认知 2016-11-08 v2

摘要

自 20 世纪 70 年代以来,神经质量模型被积极用于建模大量神经元和突触的粗粒化活动。它们在理解大脑节律方面已被证明特别有用。然而,尽管受神经生物学考虑的启发,它们本质上是现象学的,无法期望重现真实神经组织中看到的某些丰富反应库。在本章中,我们考虑最近被证明允许瞬时脉冲相互作用精确平均场描述的 θ\theta-神经元模型。我们表明,包含更真实的突触模型导出了一个平均场模型,该模型具有神经质量模型的许多特征,并耦合了一个描述网络同步性演化的进一步动力学方程。使用分岔分析揭示了在单群体和双群体水平产生振荡的主要机制。数值模拟还表明,事件相关同步与去同步现象很容易实现。重要的是,与其现象学对应物不同,这种下一代神经质量模型是底层微观脉冲神经动力学的精确宏观描述,并且是未来大规模人脑模拟应用的自然候选者。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.06251,
  title  = {Next generation neural mass models},
  author = {Stephen Coombes and Áine Byrne},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.06251},
  year   = {2016}
}

备注

Contribution to the Workshop "Nonlinear Dynamics in Computational Neuroscience: from Physics and Biology to ICT" held in Turin (Italy) in September 2015