秀丽隐杆线虫宏观神经元动力学的普适性
神经元与认知
2017-11-27 v1
摘要
以单神经元分辨率记录全脑活动在简单生物中已可行。然而，适当简化此类复杂、噪声且多变量的数据以揭示神经系统功能的普遍原理仍具挑战。在此，我们开发了一种方法，可从全神经元成像中提取全局脑动力学。该方法的成功植根于降维与一类热力学系统之间令人惊讶的数学联系。将此理论框架应用于秀丽隐杆线虫（C. elegans）神经系统，揭示了塑造全局脑动力学的流形。该流形使我们能跨个体预测线虫行为之间的转换，意味着该流形所体现的宏观动力学是普适的。相比之下，单个神经元的激活在虫体间存在稳定差异。这些发现表明，基因相同个体的大脑表现出不同的微观神经元构型，却产生等价的宏观动力学。
引用
@article{arxiv.1711.08533,
title = {Universality of macroscopic neuronal dynamics in Caenorhabditis elegans},
author = {Connor Brennan and Alex Proekt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.08533},
year = {2017}
}
备注
23 pages of main text, 5 main figures, 34 page supplementary with 19 supplementary figures