连接自发爆发神经元的动力学和功能特性
摘要：脉冲神经元可以通过脉冲数来编码信息：随着刺激变化，每个突发的长度也会发生变化。然而，不同感觉模态和不同神经元所表示的刺激差异很大。本文的目标是确定可以通过突发长度编码的刺激特征的种类，以及这些特征如何依赖于基础动力系统的数学特性。我们表明，每个突发的开始和结束都由具有特定时间特征的特定刺激特征触发，其时间特征由启动和终止每个突发的分岔类型确定。由于仅有限数量的分叉是可能的，因此只存在有限数量的编码特征。在这里，我们特别关注描述抛物线、方波和椭圆形突发器。我们发现，通过鞍点分叉来启动和终止的抛物线突发器行为类似于典型的积分器：发放由去极化刺激触发，并持续时间与兴奋持续时间相同。相反，椭圆形突发器则是典型的共振器，因为启动和终止分岔都具有明确定义的振荡时间尺度。因此，发放由与匹配频率的刺激段触发，并通过振荡中的相位反转来终止。方波突发器的行为略有介于两者之间，因为它们由具有明确定义的周期频率的周期折叠分叉触发，但由于缺乏振荡时间尺度的弱吸引分叉而终止。这些对应关系表明刺激选择性取决于分叉类型。我们还证明了不影响分岔结构的额外生物特性在刺激编码中起较小的作用。
作者：In''es Samengo, Germ''an Mato, Daniel H. Elijah, Susanne Schreiber, and Marcelo A. Montemurro
论文ID：1303.5111
分类：Neurons and Cognition
分类简称：q-bio.NC
提交时间：2013-03-22