相関雑音を伴う動的スパイク閾値はニューロンスパイク列における負の間隔相関のパターンを予測する【JST・京大機械翻訳】

Sidhu, R. S.; Johnson, E. C.; Jones, D. L.; Ratnam, R.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202201862848616 整理番号：22P0254442

相関雑音を伴う動的スパイク閾値はニューロンスパイク列における負の間隔相関のパターンを予測する【JST・京大機械翻訳】

A dynamic spike threshold with correlated noise predicts observed patterns of negative interval correlations in neuronal spike trains

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発行年： 2022年04月25日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月25日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

スパイク間間隔(ISI)の逐次進化における負の相関は,ニューロンスパイク列における記憶の特徴である。それらは,発火速度安定化,弱い感覚信号の検出可能性の改善,および信号対雑音比の改善による情報の伝送の増強を含む符号化利点を提供する。弱い電気魚における一次電気感覚求心性スパイク-トレインはSCCのパターンに基づく2つのカテゴリーに陥っている:非バーストユニットは負のSCCsを有するが,遅れ(タイプI SCCs)の増加とともにゼロに減衰し,バーストユニットは遅れ(タイプII SCCs)の増加とともにゼロに減衰する振動(交互サイン)SCCsを有する。ここでは,確率的動的閾値モデルを用いて,これらの求心性における観察されたISI系列相関を予測し,マッチさせた。kが平均ISIの多重である任意の離散雑音相関関数Rkの関数としてSCCを決定した。この関数は,SCCの前方および逆計算を可能にした。両タイプのSCCは,高速雑音で生成された遅い雑音とタイプIIのSCCで生成されたタイプI SCCで,スパイク閾値に着色ノイズを加えることによって発生できる。単一パラメータによる一次自己回帰(AR)プロセスは,両タイプの求心性SCCを予測および正確に一致させるのに十分であり,ARパラメータの符号により決定されるタイプである。予測および実験的に観察されたSCCは幾何学的進行にある。この理論は,SCCsの限界和が-0.5であり,スパイク列のパワースペクトルにおいて完全なDC-ブロックを生じると予測した。求心性から観察されたSCCsは,-0.475{+/-}0.04(平均{+/-}s.d.)でわずかに大きい限界和を持つ。ISI生成の根底にあるプロセスは,低次自己回帰(AR)プロセスの簡単な組合せであり,最適符号化の展望から結果を議論する。【JST・京大機械翻訳】

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, , 【Automatic Indexing@JST】

脳・神経系モデル , 神経系一般

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