维尔森-考恩神经动力学中的大脑皮层除法归一化

摘要:分裂归一化和Wilson-Cowan方程是神经相互作用和饱和的有影响力的模型[Carandini和Heeger Nat.Rev.Neurosci。2012;Wilson和Cowan Kybernetik 1973]。然而,它们尚未解析地相关。在这项工作中,我们展示了分裂归一化可以从Wilson-Cowan模型中得到。具体地说,假设分裂归一化是Wilson-Cowan微分方程的稳态解,我们发现在分裂归一化中控制神经相互作用的内核依赖于Wilson-Cowan内核,但也具有信号相关的贡献。使用我们的关系得到的参数进行的Wilson-Cowan模型的标准稳定性分析表明,分裂归一化解是一个稳定的节点。该稳定性证实了我们的稳态假设的一致性。 所提出的理论为对需要信号相关的分裂归一化的功能建议提供了生理基础(与神经元之间的固定接线的动态网络之间的关系)。此外,该理论解释了在分裂归一化的高斯内核中不得不引入ad-hoc修正以重现对比度响应的修改。所提出的关系意味着Wilson-Cowan动力学也可以重现视觉遮蔽和主观图像失真指标,这些指标一直以来主要通过分裂归一化来解释。最后,这种关系使得我们可以将已经发展出来的用于动力系统(如Wilson-Cowan网络)的方法应用于分裂归一化。

作者:J. Malo, J.J. Esteve-Taboada, M. Bertalm''io

论文ID:1906.08246

分类:Neurons and Cognition

分类简称:q-bio.NC

提交时间:2022-10-13

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