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采样效应与测量重叠可偏置神经元雪崩的推断

神经元与认知 2022-12-12 v3 无序系统与神经网络 统计力学 适应与自组织系统 数据分析、统计与概率

摘要

迄今为止,仍以单神经元精度采样整个哺乳动物大脑是不可能的。这迫使人们要么使用尖峰(关注少数神经元),要么使用粗采样活动(对许多神经元取平均,例如 LFP)。自然地,采样技术会影响关于集体性质的推断。在此,我们在一个简单的尖峰模型上模拟这两种采样技术,以量化它们如何改变观察到的相关性和临界性特征。我们描述了一个普遍效应:当电极间距离较小时,电极在空间上采样重叠区域,这增加了信号间的相关性。对于粗采样活动,即便非临界系统也可能产生幂律分布。相反,尖峰记录不受此特定偏置影响,可识别底层动力学。这可能解释了为何过去粗粒度测量与尖峰记录得出了相互矛盾的结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.09984,
  title  = {Sampling effects and measurement overlap can bias the inference of neuronal avalanches},
  author = {Joao Pinheiro Neto and Franz Paul Spitzner and Viola Priesemann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.09984},
  year   = {2022}
}

备注

14 pages, 7 figures, Supp. Info. w/ 7 pages