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库纳尔·莫祖姆达尔;G·安比卡。

具有不同时间尺度的抑制神经元社区结构网络中的频率锁定和旅行突发序列。 （英语） Zbl 1508.92011号

Commun公司。非线性科学。数字。模拟。 69, 320-328 (2019).
摘要：我们报道了带有抑制性突触的混沌Hindmarsh-Rose（HR）神经元的社区结构模块化网络的涌现动力学。我们发现神经元模块之间的抑制性耦合导致模块中神经元的完全同步，并将模块推入有趣的旅行突发模式序列。当不同模块中神经元的动态时间尺度发生变化，从而打破了它们之间的对称性时，我们可以看到具有时间尺度失配和耦合强度特征的特定旅行突发模式序列。因此，对于具有两个时间尺度的模块化网络，神经元群落进入同步的频率锁定簇，突发序列具有重复模式。我们的研究提供了神经元簇集体动力学中时间顺序的频率锁定和空间顺序的突发序列模式的时空规律的完整表征。我们的结果对于神经元间放电动力学频率的信息编码过程以及基于突发序列的选择性通信具有重要意义。

引用于1文件

MSC公司：

92B20型 生物研究、人工生命和相关主题中的神经网络

关键词：

模块化抑制神经元网络;多时间尺度;移动爆发;同步锁频集群
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\textit{K.Mozumdar}和\textit{G.Ambika}，Commun。非线性科学。数字。模拟。69、320-328（2019年；Zbl 1508.92011年）
全文： 内政部 arXiv公司

参考文献：

[1] E.布尔摩尔。；斯波恩斯，O.，《复杂的大脑网络：结构和功能系统的图论分析》，《自然评论神经科学》，10，3（2009）
[2] Izhikevich，E.M.，神经科学中的动力学系统（2007），麻省理工学院出版社
[3] 阿什温，P。；库姆斯，S。；Nicks，R.，《神经科学中振荡网络动力学的数学框架》，《数学神经科学杂志》，6，1，2（2016）·Zbl 1356.92015号
[4] 帕克，D。；Srivastava，V.，《神经系统中的动态系统方法和分析水平》，《生理学前沿》，4（2013）
[5] Womelsdorf，T。；肖夫伦，J.M。；奥斯滕维尔德，R。；辛格，W。；德西莫内，R。；恩格尔，A.K。；Fries，P.，《通过神经元同步调节神经元相互作用》，《科学》，316，5831，1609-1612（2007）
[6] 贝里赫，I。；Hasler，M.，突发神经元网络中的中尺度和同步集群，混沌：非线性科学跨学科期刊，21，1，016106（2011）·Zbl 1345.92035号
[7] Newman，M.E.，《网络中的模块化和社区结构》，《美国国家科学院学报》，103，23，8577-8582（2006）
[8] 斯特劳德，J。；巴拉奥纳，M。；Pereira，T.，《模块化网络中集群同步的动力学：对结构和功能网络的影响》，《混沌和非线性动力学在科学和工程中的应用》，第4卷，第107-130页（2015年），Springer
[9] Meunier D、Lambiotte R、Bullmore ET。大脑网络的模块化和层次化模块化组织。神经科学前沿4。；Meunier D、Lambiotte R、Bullmore ET。大脑网络的模块化和层次化模块化组织。神经科学前沿4。
[10] 格雷瑟，P.M。；Spoormaker，V.I.，《功能性脑网络的层级结构建模》，伦敦皇家学会哲学事务：数学，《物理与工程科学》，36819335644（2010）
[11] 尼科里尼，C。；Bifone，A.，《大脑功能网络的模块化结构：突如其来地突破分辨率限制》，科学代表，6（2016）
[12] 阿西西，C。；Stopfer，M。；Bazhenov，M.，《利用抑制网络的结构揭示时空模式的机制》，《神经元》，69，2，373-386（2011）
[13] Honey，C.J。；Kötter，R。；Breakspear，M。；Sporns，O.，《大脑皮层的网络结构在多个时间尺度上塑造功能连接》，《国家科学院学报》，104，24，10240-10245（2007）
[14] Angulo-Garcia，D。；伯克·J·D。；Torcini，A.，稀疏连接抑制网络的细胞组装动力学：纹状体投射神经元集体活动的简单模型，《公共科学图书馆·计算生物学》，12，2（2016）
[15] 库马尔，A。；罗特，S。；Aertsen，A.，神经元网络中的Spiking活动传播：调和神经编码的不同观点，自然综述，神经科学，11，96115（2010）
[16] 杨，X。；李，H。；Sun，Z.，模块化神经元网络中部分耦合延迟诱导的多重时空秩序，PLoS ONE，12，6，e0177918（2017）
[17] Hizanidis，J。；库瓦利斯，东北部。；Gorka，Z.L。；Díaz-Guilera，A.，Antonopoulos CG。模块化神经网络中的类嵌合体状态，科学代表，6（2016）
[18] 桑托斯，M。；Szezech，J.等人。；博尔赫斯，F。；Iarosz，K。；卡尔达斯，I。；巴蒂斯塔，A。；维亚纳，R。；Kurths，J.，猫脑神经元网络模型中的类嵌合体状态，混沌孤子分形，101，86-91（2017）
[19] Hindmarsh，J.L。；Rose，R.，使用三个耦合一阶微分方程的神经元爆发模型，Proc R Soc Lond B Biol Sci，22112287-102（1984）
[20] 巴里奥，R。；马丁内斯，医学硕士。；塞拉诺，S。；Shilnikov，A.，突发神经元Hindmarsh-Rose模型中的宏观和微观变化结构，混沌：盘间非线性科学，24，2，023128（2014）·Zbl 1345.34082号
[21] 因诺琴蒂，G。；Morelli，A。；Genesio，R。；Torcini，A.，《Hindmarsh-Rose神经元模型的动力学阶段：从突发到尖峰混沌的过渡研究》，《混沌：盘间非线性科学》，17，4，043128（2007）·Zbl 1163.37336号
[22] 弗吉尼亚州弗里斯维克。；雅培，L。；Ermentrout，G.B.，《当抑制而非兴奋与神经放电同步时》，《计算神经科学杂志》，1，4，313-321（1994）
[23] 刘易斯·T·J。；Rinzel，J.，通过抑制和电耦合连接的尖峰神经元动力学，计算机神经科学杂志，14，3，283-309（2003）
[24] 阿西西，C。；Bazhenov，M.，突触抑制控制昆虫嗅觉系统模型中的瞬态振荡同步，神经工程前沿，5（2012）
[25] Börgers，C。；Kopell，N.，具有稀疏随机连接的兴奋性和抑制性神经元网络的同步，神经计算，15，3，509-538（2003）·Zbl 1085.68615号
[26] Catsigeras，E.，抑制性神经元网络模型中的混沌和稳定性，Int J Bifurc Chaos，20，02，349-360（2010）·兹比尔1188.34050
[27] Buzsáki，G。；Draguhn，A.，皮层网络中的神经元振荡，《科学》，304，5679，1926-1929（2004）
[28] 王晓杰。；Buzsáki，G.，海马神经元间网络模型中突触抑制引起的伽玛振荡，《神经科学杂志》，16，20，6402-6413（1996）
[29] 索哈尔，V.S。；Huguenard，J.R.，抑制耦合在不同细胞类型中特异性地产生紧急γ振荡，国家科学院学报，102，51，18638-18643（2005）
[30] 怀特，J.A。；Banks，M.I。；皮尔斯·R·A。；Kopell，N.J.，具有快速和慢速\（γ\）-氨基丁酸a型（GABAA）动力学的中间神经元网络为混合γ-θ节律提供了底物，Proc Natl Acad Sci，97，14，8128-8133（2000）
[31] 埃切维斯特，R。；Gros，C.，可兴奋神经元自治网络中的漂移状态和同步诱导混沌，Front Comput Neurosci，10（2016）
[32] 鲁宾，J。；Wechselberger，M.，具有多时间尺度的Hodgkin-Huxley模型中混合模式振荡的选择，混沌盘间J非线性科学，18,1015105（2008）·Zbl 1306.34060号
[33] Kispersky，T。；怀特，J.A。；Rotstein，H.G.，《内侧内嗅皮层第二层星状细胞中θ和超兴奋性峰值活动之间的突变机制》，《公共科学图书馆·综合》，5，11，e13697（2010）
[34] Yamashita，Y。；Tani，J.，《多时间尺度神经网络模型中功能层次的出现：仿人机器人实验》，《公共科学图书馆·计算生物学》，4，11，e1000220（2008）
[35] Papo，D.，《认知神经科学的时间尺度》，Front Physiol，4（2013）
[36] Siebenhühner，F。；Wang，S.H。；Palva，J.M。；Palva，S.，《视觉工作记忆维护期间，交叉频率同步连接快慢振荡网络》，Elife，5，e13451（2016）
[37] 佩恩，Y。；西格尔，M。；Moses，E.，海马神经元的网络同步，国家科学院学报，113，12，3341-3346（2016）
[38] 古普塔，K。；Ambika，G.，《耦合慢动力系统和快动力系统中动力学和频率同步的抑制》，《欧洲物理杂志》B，89，6，147（2016）
[39] 雅培，L.F。；Nelson，S.B.，《突触可塑性：驯服野兽》，《Nat Neurosci》，第311s期，第1178页（2000年）
[40] Angulo-Garcia，D。；Luccioli，S。；Olmi，S。；Torcini，A.，稀疏抑制网络中神经活动的死亡和再生，《新物理学杂志》，19，5，053011（2017）·Zbl 1514.92003年
[41] Borst，A。；Theunissen，F.E.，信息理论和神经编码，国家神经科学，2，11，947-957（1999）
[42] 艾弗贝克，B.B。；Lee，D.，《神经集合的信息编码和传输》，《神经科学趋势》，27，4，225-230（2004）
[43] Stein，R.B.，《使用频率码的神经细胞的信息容量》，Biophys J，7，6，797-826（1967）
[44] 伊兹凯维奇，E.M。；新南威尔士州德赛。；沃尔科特，E.C。；Hoppenstead，F.C.，《作为神经信息单位的突发：通过共振的选择性通信》，《神经科学趋势》，第26、3、161-167页（2003年）
[45] Tiesinga，P。；Sejnowski，T.J.，《皮层启蒙：注意力伽马振荡是由ING还是ping驱动的？》？，神经元，63，6277-732（2009）
[46] Womelsdorf，T。；Fries，P.，《神经元同步在选择性注意中的作用》，《Curr Opin Neurobiol》，17，2，154-160（2007）
[47] 斯托普，R。；Buchli，J。；Christen，M.，详细神经元模型中的相位和频率锁定，非线性理论及其应用国际研讨会论文集，43-46（2004）
[48] Lowet，E。；罗伯茨，M。；哈吉帕帕斯，A。；A.彼得。；范德埃尔登，J。；De Weerd，P.，皮层伽马振荡的输入相关频率调制形成空间同步并实现相位编码，《公共科学图书馆·计算生物学》，11，2，e1004072（2015）
[49] Chow，C.C。；怀特，J.A。；Ritt，J。；Kopell，N.，抑制神经元同步网络中的频率控制，《计算神经科学杂志》，5，4，407-420（1998）·Zbl 0912.92005号
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