脉冲时序依赖可塑性在大脑中诱导非平凡拓扑结构
神经元与认知
2017-02-09 v3
摘要
我们研究网络中霍奇金-赫胥黎(Hodgkin-Huxley)神经元暂时或永久改变其连接和行为的能力，即所谓的脉冲时序依赖可塑性(spike timing-dependent plasticity, STDP)，作为其同步行为的函数。我们考虑由赫布(Hebbian)规则驱动的兴奋性和抑制性突触的STDP。我们表明，由STDP演化的网络的最终状态取决于初始网络配置。具体而言，初始的全连接(all-to-all)拓扑演化为复杂拓扑。此外，外部扰动可诱导簇的共存，其中一些簇的神经元同步，另一些簇的神经元去同步。本工作揭示，基于赫布规则的STDP导致高频与低频神经元之间突触方向的改变，因此，赫布学习可以用这两类不同神经元群体之间的优先连接来解释，即低频放电神经元与较高频放电神经元之间的优先连接。
引用
@article{arxiv.1601.01878,
title = {Spike timing-dependent plasticity induces non-trivial topology in the brain},
author = {Rafael R. Borges and Fernando S. Borges and Ewandson L. Lameu and Antonio Marcos Batista and Kelly C. Iarosz and Iberê L. Caldas and Chris G. Antonopoulos and Murilo S. Baptista},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.01878},
year = {2017}
}
备注
8 pages, 6 figures