基于电导的突触电流下，兴奋性-抑制性突触元群体中的无标度波动
摘要：EI兴奋性和抑制性稀疏连接的兴奋性和抑制性(EI)人口中的自发临界动力学被研究了。我们采用自底向上的方法推导出一个单一神经元增益函数和一个线性泊松神经元逼近，用来研究EI人群的平均场动力学及其分叉。在低发火率区域，由于鞍点或霍普分岔，静止状态失去稳定性。特别是在Bogdanov-Takens(BT)分岔点，即2D动力系统的霍普分岔线和鞍点分岔线的交点处，网络表现出具有幂律尺寸和持续时间分布的雪崩动力学。这与皮质的低发放自发活动的特征相匹配。通过线性化增益函数和兴奋性和抑制性零曲线，我们可以近似估计BT分岔点的位置。在控制参数相空间中，该点对应于兴奋和抑制之间的内部平衡以及对兴奋性人口的轻微过量外部兴奋性输入。由于平均兴奋性和抑制性电流的严格平衡，单个细胞的发放是由涨落驱动的。在BT点周围，神经元的尖峰是一个泊松过程，并且神经元的人群平均膜电位大致处于操作区间$[V\_{Rest},V\_{th}]$的中间位置。此外，EI网络接近于振荡相和活跃-非活跃相转变的状态。
作者：Masud Ehsani, J"urgen Jost
论文ID：2203.07834
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2022-04-05