维克托·莱瓦;毛里西奥·特霍;皮埃尔·吉拉德;奥利弗·施马赫滕贝格;帕特里西奥·奥里奥;费尔南多·马莫约·拉莫斯 用累积损伤分布建模神经活动。 （英语） Zbl 1345.92042号 生物、网络。 109，No.4-5，421-433（2015）. 摘要：神经元以动作电位或尖峰的形式传递信息。由于脉冲间隔（ISI）的固有随机性，通常使用概率模型进行描述。累积损伤（CD）分布是一系列概率模型，广泛用于描述与时间相关的累积过程。该系列允许我们考虑从概率角度建模ISI的某些确定性原则，并将其参数与生物解释值联系起来。CD族包括Birnbaum-Saunders分布和逆高斯分布，它们具有独特的特性和对ISI描述有用的理论依据。我们将CD分布的使用扩展到神经尖峰行为的建模中，主要是通过测试Birnbaum-Saunders分布的适用性，这在神经活动设置中尚未进行研究。我们用原始实验和模拟电生理数据验证了这种扩展。 引用于9文件 MSC公司： 92C20美元 神经生物学 92C45型 生化问题中的动力学（药代动力学、酶动力学等） 关键词：Birnbaum-Saunders和逆高斯分布;整体式模型;冲程间隔;最大似然法;模型选择与拟合优度 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{V.Leiva}等人，《生物学》。赛博。109，编号4--5，421--433（2015；Zbl 1345.92042） 全文： 内政部 参考文献： [1] Balakrishnan N，Leiva V，Sanhueza A，Cabrera E（2009）混合逆高斯分布及其变换、矩和应用。统计43:91-104·Zbl 1278.60024号 ·doi:10.1080/012331880701829948 [2] Baranauska G，Mukovskiy A，Wolf F，Volgushev M（2010）计算模型中动作电位开始动力学的决定因素。神经科学167:1070-1090·doi:10.1016/j.neuroscience.2010.02.072 [3] Bazaes A、Olivares J、Schmachtenberg O（2013）硬骨嗅觉受体神经元的特性、投射和调谐。化学经济学杂志39:451-464·doi:10.1007/s10886-013-0268-1 [4] Birnbaum ZW，Saunders SC（1969）一个新的生命分布家族。应用概率杂志6:319-327·Zbl 0209.49801号 ·doi:10.2307/3212003年 [5] Brette R（2013）神经元中棘波起始的尖锐性通过划分来解释。公共科学图书馆计算生物学9:e1003338·doi:10.1371/journal.pcbi.1003338 [6] Brown EN，Barbieri R，Ventura V，Kass RE，Frank LM（2002）时间尺度定理及其在神经尖峰序列数据分析中的应用。神经计算14:325-346·Zbl 0989.62060号 ·doi:10.11162/08997760252741149 [7] Brunel N，Chance FS，Fourcaud N，Abbott LF（2001）突触噪声和滤波对尖峰神经元频率响应的影响。物理评论稿86:2186-2189·doi:10.1103/PhysRevLett.86.2186 [8] Burkitt A（2006），《完整和核心神经元模型综述：I.同质突触输入》。生物网络95:1-19·Zbl 1161.92315号 ·doi:10.1007/s00422-006-0068-6 [9] Butts DA、Weng C、Jin J、Yeh CI、Lesica NA、Alonso JM、Stanley GB（2007）《神经代码的时间精度和自然视觉的时间尺度》。自然449:92-95·doi:10.1038/nature06105 [10] Castro-Kuriss C、Leiva V、Athayde E（2014）《评估非位置尺度分布中光斑质量的图形工具》。科伦坡J Stat 37:341-365（关于“统计图形当前主题”的特刊）·Zbl 1435.62032号 [11] Chen Y，Nitz DA（2011）使用高斯求和对小脑棘间期分布和变异性的统一描述。净计算神经系统22:7496 [12] Chow CC，White JA（1996）通道波动引起的自发动作电位。生物物理杂志71:3013-3021·doi:10.1016/S0006-3495（96）79494-8 [13] Citi L，Ba D，Brown EN，Barbieri R（2013）耐火材料点过程的可能性方法。神经计算26:237-263·Zbl 1415.92043号 ·doi:10.1162/NECO_a_00548 [14] Dayan P，Abbott LF（2005）理论神经科学：神经系统的计算和数学建模。麻省理工学院出版社，剑桥 [15] Desmond A（1986）关于两种疲劳寿命模型之间的关系。IEEE Trans Reliab电气与电子工程师协会35:167-169·Zbl 0592.62089号 ·doi:10.1010/TR.1986.4335393 [16] Figueira JC，Andrade JM（2011）疲劳寿命预测的神经网络方法。国际J疲劳33:313322 [17] Fierro R、Leiva V、Ruggeri F、Sanhueza A（2013）关于非均匀泊松过程引起的Birnbaum-Saunders分布。统计问题快报83:1233-1239·Zbl 1266.60013号 ·doi:10.1016/j.spl.2012.12.018 [18] Geman S（1979）随机微分方程的一些平均和稳定性结果。SIAM应用数学杂志36:86-105·Zbl 0412.60069号 ·doi:10.1137/0136009 [19] Guiraud P、Leiva V、Fierro R（2009）可靠性分析用的Birnbaum-Saunders分布的非中心版本。IEEE Trans Reliab电气与电子工程师协会58:152-160·doi:10.1109/TR.2008.2011869 [20] Hille B（2001）可兴奋膜的离子通道。Sinauer Associates Inc，桑德兰 [21] Hodgkin AL，Huxley AF（1952）膜电流的定量描述及其在神经传导和兴奋中的应用。生理学杂志117:500-544·doi:10.1113/jphysiol.1952.sp004764 [22] Ilin V，Malyshev A，Wolf F，Volgushev M（2013）皮层集合的快速计算需要动作电位的快速启动。神经科学杂志33:2281-2292·doi:10.1523/JNEUROSCI.0771-12.2013 [23] Inoue J，Sato S，Ricciardi L（1995）关于单神经元扩散模型的参数估计。生物网络73:209-221·Zbl 0827.92009号 ·doi:10.1007/BF00201423 [24] Iyengar S，Liao Q（1997）利用广义逆高斯分布建模神经活动。生物网络77:289-295·Zbl 0887.92009号 ·doi:10.1007/s004220050390 [25] Izhikevich EM（2007）《神经科学中的动力学系统：兴奋性和爆发的几何学》。麻省理工学院出版社，剑桥 [26] Johnson NL，Kotz S，Balakrishnan N（1994），连续单变量分布，第1-2卷。纽约威利·Zbl 0811.62001号 [27] Jorgensen B（1982）广义逆高斯分布的统计特性。纽约州施普林格·Zbl 0486.62022号 ·数字对象标识代码：10.1007/978-1-4612-5698-4 [28] Kass RE，Raftery AE（1995），贝叶斯因子。美国统计学会杂志90:773-795·Zbl 0846.62028号 ·doi:10.1080/01621459.1995.10476572 [29] Karatzas I，Shreve E（1991），布朗运动与随机微积分。纽约州施普林格·Zbl 0734.60060号 [30] Kotz S、Leiva V、Sanhueza A（2010）与逆高斯分布相关的两种新混合模型。Methodol计算应用概率12:199-212·Zbl 1187.60009号 ·文件编号：10.1007/s11009-008-9112-4 [31] La Camera G，Giuliano M，Senn W，Fusi S（2008）皮层神经元对体内类输入电流的反应：理论和实验。生物网络99:279-301·Zbl 1154.92011年 ·doi:10.1007/s00422-008-0272-7 [32] LánskíP，Smith CE（1989）神经首次通过时间模型中随机初始值的影响。数学生物科学93:191-215·Zbl 0661.9208号 ·doi:10.1016/0025-5564（89）90023-0 [33] Leiva V，Saulo H，Leao J，Marchant C（2014）应用于金融数据的自回归条件久期模型系列。计算统计数据分析79:175-191·Zbl 1506.62105号 ·doi:10.1016/j.csda.2014.05.016 [34] Leiva V，Sanhueza A，Saunders S（2015）累积损伤下寿命分布的新发展和应用。商业和工业应用随机模型第二次审查 [35] Levine MW（1991）视网膜神经节细胞维持放电中神经脉冲之间的间隔分布。生物Cybern 65:459-467·doi:10.1007/BF00204659 [36] Magloczky Z，Freundemail TF（2005）《癫痫患者海马抑制电路的受损和修复》。神经科学趋势28:334-340·doi:10.1016/j.tins.2005.04.002 [37] Marchant C、Leiva V、Cysneiros FJA（2015）金属疲劳的多元Birnbaum-Saunders回归模型。IEEE可靠性事务第二次审查·Zbl 1161.92315号 [38] McCormick D，Shu Y，Yu Y（2007）《神经生理学：霍奇金和赫胥黎模型站着？性质445:E1-E2·doi:10.1038/nature05523 [39] Mensi S、Naud R、Pozzorini C、Avermann M、Petersen CCH、Gerstner W（2012）三种皮层神经元类型的参数提取和分类揭示了两种不同的适应机制。神经生理学杂志107:1756-1775·doi:10.1152/jn.00408.2011 [40] Mountcastle，VB；沃尔沃州塔尔博特；Kornhuber，HH；AVS（编辑）Reuck；Knight，J.（编辑），机械刺激传递到猴子手上的神经转换，325-351（1966），伦敦 [41] Naundorf B，Wolf F，Volgushev M（2006）皮层神经元动作电位启动的独特特征。性质440:1060-1063·doi:10.1038/nature04610 [42] Nikulin MS、Limnios N、Balakrishnan N、Kahle W、Huber-Carol C（2010）《退化建模进展：可靠性、生存分析和财务应用》。柏林比克豪泽·Zbl 1184.62180号 ·doi:10.1007/978-0-8176-4924-1 [43] Paninski L，Pillow JW，Simoncelli EP（2004）随机积分和火灾神经编码模型的最大似然估计。神经计算16:2533-2561·Zbl 1180.62179号 ·doi:10.1162/0899766042321797 [44] Peng YR，Zeng SY，Song HL，Li MY，Yamada MK，Yu X（2010）突触后刺激通过逆行信号诱导细胞自主调节抑制性输入。神经科学杂志30:16220-16231·doi:10.1523/JNEUROSCI.3085-10.2010 [45] Resnick S（1992）《随机过程中的冒险》。纽约，比克豪泽·Zbl 0762.60002号 [46] 桑德斯SC（2007）可靠性、寿命测试和使用寿命预测。纽约州施普林格·Zbl 1120.62089号 ·数字对象标识代码：10.1007/978-0-387-48538-6 [47] Schmachtenberg O（2006）海洋硬骨鱼对称沙棘嗅上皮隐窝细胞的组织学和电生理特性。《综合神经病学杂志》495:113-121·doi:10.1002/cne.20847 [48] Steimer A，Douglas R（2013），模拟图形模型中基于Spike的概率推断，使用间隔编码。神经计算25:2303-2354·Zbl 1415.92061号 ·doi:10.1162/NECO_a_00477 [49] Truccolo W、Eden UT、Fellows MR、Donoghue JP、Brown EN（2005）将神经尖峰活动与尖峰历史、神经集成和外部协变量效应联系起来的点过程框架。神经生理学杂志93:1074-1089·文件编号：10.1152/jn.00697.2004 [50] Tuckwell HC（1989）《神经科学中的随机过程》。宾夕法尼亚州工业和应用数学学会·Zbl 0675.92001号 ·doi:10.1137/1.9781611970159 [51] Volgushev M、Malyshev A、Balaban P、Volgusev S、Wolf F（2008）大鼠新皮质神经元和已鉴定蜗牛神经元动作电位的启动动力学：差异的量化。公共科学图书馆One 3:e1962·doi:10.1371/journal.pone.0001962 [52] Wald A（1947）序列分析。纽约威利·Zbl 0041.26303号 [53] Yu Y，Shu Y，McCormick D（2008）皮层动作电位反向传播解释了棘波阈值变异性和快速启动动力学。神经科学杂志28:7260-7272·doi:10.1523/JNEUROSCI.1613-08.2008 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配，并且可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。