C. elegans神经网络中的模块化结构及其对外部局部刺激的响应
摘要:神经元网络中的信息处理中,同步起着关键作用。特定群体的神经元对外部刺激(如视觉、触觉或嗅觉输入)做出反应。然而,神经元可以根据物理位置、功能角色或拓扑聚类特性等分成几个类别。在本研究中,我们使用部分强迫的Kuramoto模型研究了电连接C. elegans网络对外部刺激的响应,并将力施加在特定的神经元组上。刺激被应用于由ModuLand程序获得的拓扑模块,施加在以其解剖定位为特征的神经节和由所有感觉神经元组成的功能群上。我们发现,拓扑模块不包含纯粹的解剖组或功能类,与先前的结果相符,并且刺激不同类别的神经元导致非常不同的响应,以同步和相位速度相关性来衡量。然而,在所有情况下,模块化结构阻碍了完全同步,保护系统免受癫痫发作。更重要的是,将刺激应用于拓扑和功能模块时的响应与施加在神经节上时观察到的模块之间呈现出明显的相关或反相关模式。
作者:Carolina A. Moreira and Marcus A.M. de Aguiar
论文ID:1904.01115
分类:Adaptation and Self-Organizing Systems
分类简称:nlin.AO
提交时间:2020-03-02