用局部扰动控制中等尺度脑网络的集体动力状态
摘要：振荡同步被假设为支持脑区之间信息流动的机制，不同的相位锁定配置使得不同的有效相互作用可以激活。在这方面，过去的研究提出了多稳态相位锁定作为硬连网脑网络灵活支持多种功能模式的手段，而无需重新配置其解剖连接。考虑到脑区间通信与相位锁定状态之间的潜在联系，因此重要的是了解如何控制这些状态以实现脑区间电路功能连接的快速变化。在这里，我们研究了在确定条件下显示集体多稳态的耦合神经群体小网络中的功能状态控制，并且在随机条件下显示出更生物真实的不规则振荡和瞬态相位锁定。尤其是，我们主要研究网络动力学是随机的更真实的情景下，当针对单个亚单位的外部信号对这些介观尺度电路的全局响应进行了调查。我们确定了一些条件，这些条件下，局部输入（i）可以触发快速过渡到拓扑上不同的暂时稳定的功能连接模式（“状态切换”），（ii）可以平滑调整一组特定的前导延迟关系的空间相位模式（状态变形），以及（iii）无法调节全局相位锁定状态。总的来说，我们的结果增加了一个不断增长的文献，强调多稳态、脑区间相干模式的调节可以为灵活的脑网络运作提供基础。
作者：Lia Papadopoulos, Demian Battaglia, and Dani S. Bassett
论文ID：2208.12231
分类：Neurons and Cognition
分类简称：q-bio.NC
提交时间：2022-08-26