複数のシナプス接触によるDendro-plexing単一入力スパイクは皮質ニューロンの計算能力を強化し,軸索配線を減少させる【JST・京大機械翻訳】

Beniaguev, D.; Shapira, S.; Segev, I.; London, M.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202205794926390 整理番号：22P0313680

複数のシナプス接触によるDendro-plexing単一入力スパイクは皮質ニューロンの計算能力を強化し,軸索配線を減少させる【JST・京大機械翻訳】

Dendro-plexing single input spikes by multiple synaptic contacts enriches the computational capabilities of cortical neurons and reduces axonal wiring

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発行年： 2024年02月27日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2024年02月27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)

皮質ニューロンは,そのシナプス後標的ニューロンの樹状突起に複数のシナプス接触を典型的にする。この見かけの冗長性の機能的意味は不明である。樹状突起ケーブルフィルタリングにより,近位樹状突起シナプスは,短い体細胞シナプス後電位(PSP)を生じるが,遠位シナプスはより広いPSPを生じる。その結果,複数のシナプス接触により,単一シナプス前スパイクは複数の時間的プロファイルから成る体細胞PSPをもたらす。著者らは,多重接触とケーブルフィルタリングを組み込んだ「Filter-and-Fire」(F&F)ニューロンモデルを開発した。それは,特定の入力パターンのために正確にタイムドスパイクを放つために訓練されたとき,漏れ積分とFire(I&F)ニューロンと比較して,記憶容量の3倍の増加を示す。さらに,F&Fニューロンは,時空間入力パターン,例えば,I&Fモデルが完全に失敗するMNISTT数字を認識することができる。多重シナプス接触による「デンドロプレックス」単一入力スパイクは,皮質ニューロンの計算能力を豊かにし,軸索配線を劇的に減少させることができると結論した。【JST・京大機械翻訳】

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中枢神経系

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