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一个具有突触延迟的大的峰值神经元系统的动力学
作者:数学建模与神经计算 发布日期:2024-3-5
 点击:409
关键词:-

无

Dynamics of a large system of spiking neurons with synaptic delay

Federico Devalle1, Ernest Montbrió2, and Diego Pazó3

1. Neuronal Dynamics Group, Department of Information and Communication Technologies, Universitat Pompeu Fabra, 08018 Barcelona, Spain

2. Department of Physics, Lancaster University, Lancaster LA1 4YB, United Kingdom

3. Instituto de Física de Cantabria (IFCA), CSIC-Universidad de Cantabria, 39005 Santander, Spain


我们分析了一个大系统的异质二次整合-发射(QIF)神经元的突触耦合。该模型被精确地简化为一个发射率方程系统,用于研究完全同步、部分同步和非相干状态的存在性、稳定性和分岔。结合此分析,我们对 QIF 神经元的原始网络进行了广泛的数值模拟,并确定了部分同步状态的宏观和微观状态之间的关系。结果总结为两个相图,对于均质和异质种群,这是在很大程度上的分析得到。对于兴奋性耦合,相图与具有时间延迟的库拉本模型非常相似,尽管这里的稳定边界扩展到参数空间中神经元不是自维持振荡器的区域。相比之下,抑制耦合的边界结构是不同的,并且对于同质网络已经揭示了在库拉本模型中不存在的各种部分同步状态的存在:集体混沌、准周期部分同步 (QPS),以及一种我们称之为调制-QPS(M-QPS) 的新状态。在异质性的存在下,部分同步的状态下,QPS 和 M-QPS 持续存在。此外,异质性的存在极大地放大了激发和抑制的非相干稳定边界之间的差异。最后,我们将我们的结果与传统的具有时间延迟的模型 (Wilson Cowan-type) 发射率模型的结果进行了比较。传统发射速率模型的振荡不稳定性仅对具有强非均匀性的抑制性耦合定性地与我们的结果一致。


原文:Dynamics of a large system of spiking neurons with synaptic delay

译文:一个具有突触延迟的大的峰值神经元系统的动力学


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