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从触发活动中学习神经连通性:具有拓扑可证明保证的高效算法。 (英语) Zbl 1402.92021号

摘要:神经元网络的连通性对其功能和作用有重要影响。人们普遍认为,大脑复杂的网络结构为信息处理提供了生理基础。因此,识别网络的拓扑结构已经受到神经科学领域的广泛关注,并且已经成为许多研究计划的中心,例如人类连接组项目。尽管如此,直接的切片和观察神经组织的侵入性方法已被证明是耗时、复杂和昂贵的。因此反向最近,利用神经元放电活动来识别(功能)连接的方法得到了发展,特别是考虑到记录技术的快速发展;很快就能同时实时监测成千上万个神经元的活动。虽然有许多优秀的方法旨在识别射击活动的功能联系,但拟议技术的可扩展性在将其应用于记录射击活动的大规模数据集时,是一个重大挑战。在可伸缩性不成问题的例外情况下,理论性能保证通常仅限于特定神经元家族或放电活动类型。在本文中,我们将神经网络重构作为图学习问题的一个实例,在这里我们观察节点/神经元的行为(即激发活动),并旨在找到链接/连接。我们开发了一种可扩展的学习机制,并推导了泄漏-积分-放电(LIf)神经元网络的估计图与真正的潜在突触连接匹配的条件。然后,我们使用人工生成的数据(用于基准测试)和从大鼠多个海马区域记录的真实数据来验证算法的性能。

MSC公司:

92B20型 生物研究、人工生命和相关主题中的神经网络
92C20美元 神经生物学
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全文: 内政部

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