格林函数形式体系作为单室与多室建模之间的桥梁
神经元与认知
2013-09-11 v1
摘要
神经元是空间延展的结构,在其树突上接收并处理输入。普遍观点认为,神经元计算源于突触输入沿树突从输入位置到轴突起始段 spike 生成位置的主动整合。然而,许多应用(如脑网络模拟)使用点神经元(即无形态成分的神经元)作为计算单元,以保持概念复杂度和计算成本较低。不可避免地,这些应用因此忽略了神经元计算的一个基本属性。在本工作中,我们提出了一种建模人工突触的方法,该方法无需显式模拟树突动力学即可模仿树突处理。该模型突触利用电缆方程的解析解来计算树突输入后的神经元膜电位。格林函数形式体系被用于推导电缆方程的闭式版本。我们表明,通过使用这种突触模型,点神经元可以实现此前仅限于多室模型领域的结果。此外,当仅有少量模拟突触作用于形态复杂的神经元时,可获得计算优势。文中讨论了该方法的机遇与局限。
引用
@article{arxiv.1309.2382,
title = {The Green's function formalism as a bridge between single and multi-compartmental modeling},
author = {Willem A. M. Wybo and Klaus M. Stiefel and Benjamin Torben-Nielsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.2382},
year = {2013}
}
备注
16 pages, 2 figures