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具有适应性的神经元网络中致幻剂持续性知觉障碍。 (英语) Zbl 1446.92058号

小结:我们研究了具有尖峰频率自适应的神经元网络的时空动力学。特别是,我们比较了神经活动的线性或非线性函数的适应效果。我们发现,改变控制网络中突触连接强度的参数可以导致空间结构的活动,暗示幻觉持续性知觉障碍(HPPD)的症状。首先,我们研究了两个网络如何跟踪空间上均匀的闪烁刺激,并发现当网络的突触表现出更多的网络激发时,输入在较低的闪烁频率下被编码为连续的。我们主要研究刺激驱动的行波脉冲解的不稳定性,这是HPPD患者常见的视觉拖尾现象的代表。视觉轨迹被报告为运动输入后的离散后像。因此,我们分析了两个网络中响应移动输入的几种解决方案:ON状态、刺激锁定脉冲和移动呼吸器。我们发现,当输入超过临界速度时,两个网络中都可能出现移动呼吸。当突触连接的调节增加时,视觉轨迹的这些可能神经基质以较慢的速度出现。

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92B20型 生物研究、人工生命和相关主题中的神经网络
92 C50 医疗应用(通用)
35C07型 行波解决方案
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参考文献:

[1] Kilpatrick,Z.P.和Bressloff,P.C.(2010a)。竞争性神经网络中的双眼竞争与突触抑制。SIAM应用动力系统杂志,9, 1303-1347. ·Zbl 1202.92013年
[2] Nichols,C.D.和Sanders-Bush,E.(2002年)。单剂量麦角酸二乙酰胺会影响哺乳动物大脑内的基因表达模式。神经精神药理学,26(5), 634-642.
[3] Young,C.R.(1997)。舍曲林治疗致幻剂持续性知觉障碍。临床精神病学杂志,58(2) ,第85页。
[4] 张,L。
[5] York,L.C.和van Rossum,M.C.W.(2009)。具有短期突触抑制的复发网络。计算神经科学杂志,27(3), 607-620.
[6] Wilson,H.R.和Cowan,J.D.(1972年)。模型神经元局部群体中的兴奋和抑制相互作用。生物物理杂志,12(1), 1-24.
[7] Tsai,P.H.和Mendez,M.F.(2009年)。阿尔茨海默病后皮质变异患者的视觉障碍。神经病学,73(9), 731-732.
[8] Troy,W.C.和Shusterman,V.(2007年)。大规模神经元网络中行波族的模式和特征。SIAM应用动力系统杂志,6(1), 263-292. ·Zbl 1210.34030号
[9] Stocker,M.、Krause,M.和Pedarzani,P.(1999)。一种对磷灰石敏感的Ca2 +-海马锥体神经元激活的K+电流。美国国家科学院院刊,96(8), 4662-4667.
[10] Shusterman,V.和Troy,W.C.(2008)。从基线到癫痫样活动:大规模神经网络中同步节律的途径。物理评论E,77(6), 061911.
[11] Rosenthal,S.H.(1964年)。反复服用致幻药物后出现持续性幻觉。美国精神病学杂志,121, 238-244.
[12] Pinto,D.J.和Ermentrout,G.B.(2001年)。突触耦合神经元网络中的空间结构活动:I.行进前沿和脉冲。SIAM应用数学杂志,62(1), 206-225. ·Zbl 1001.92021号
[13] Oster,G.(1970)《磷灰石》。科学美国人,222(2), 82-87.
[14] Moskowitz,D.(1971)。使用氟哌啶醇减少lsd闪回。军事医学,136(9), 754-756.
[15] Madison,D.V.和Nicoll,R.A.(1984年)。大鼠CA1锥体神经元重复放电的控制在体外.生理学杂志,354, 319-331.
[16] Lerner,A.G.、Skladman,I.、Kodesh,A.、Sigal,M.和Shufman,E.(2001年)。氯硝西泮治疗LSD诱导的幻觉持续性知觉障碍:2例报告。以色列精神病学及相关科学杂志,38(2) 第133-136页。
[17] Lerner,A.G.、Finkel,B.、Oyff,I.、Merenzon,I.和Sigal,M.(1998年)。可乐定治疗致幻剂持续性知觉障碍。美国精神病学杂志,155(10), 1460.
[18] Laing,C.R.和Troy,W.C.(2003)。非局部模型的PDE方法。SIAM应用动力系统杂志,2(3), 487-516. ·Zbl 1088.34011号
[19] Kraus,R.P.(1996)。奈法佐酮治疗的视觉“踪迹”。美国精神病学杂志,153(10), 1365-1366.
[20] Kishimoto,K.和Amari,S.(1979年)。均匀神经场中局部激励的存在性和稳定性。数学生物学杂志,7, 303-318. ·Zbl 0406.92010号
[21] Kilpatrick,Z.P.、Folias,S.E.和Bressloff,P.C.(2008)。非均匀神经介质中的行波脉冲和波传播失效。SIAM应用动力系统杂志,7(1), 161-185. ·Zbl 1159.92010号
[22] Kilpatrick,Z.P.和Bressloff,P.C.(2010年C)。具有非线性自适应的分段光滑神经场中凹凸点的稳定性。物理D,239(12), 1048-1060. ·Zbl 1189.37027号
[23] Kilpatrick,Z.P.和Bressloff,P.C.(2010b)。突触抑制和适应对兴奋性神经元网络时空动力学的影响。物理D,239(9), 547-560. 数学神经科学·Zbl 1186.92010号
[24] 川崎(Kawasaki,A.)和普文(Purvin,V.)(1996年)。摄入麦角酸二乙酰胺(LSD)后持续性帕金森病。眼科学档案,114(1), 47-50.
[25] Ihde-Scholl,T.和Jefferson,J.W.(2001)。米氮平相关的帕金森病。临床精神病学杂志,62(5) 第373页。
[26] Hubel,D.H.和Wiesel,T.N.(1977年)。费里尔讲座。猕猴视觉皮层的功能结构。伦敦皇家学会会刊。B辑,生物科学,198(1130), 1-59.
[27] Huang,X.,Troy,W.C.,Yang,Q.,Ma,H.,Laing,C.R.,Schiff,S.J.等人(2004)。去抑制哺乳动物新皮质中的螺旋波。神经科学杂志,24(44), 9897-9902.
[28] Horowitz,M.L.(1969年)。倒叙:使用LSD后反复出现的侵入性图像。美国精神病学杂志,126(4), 565-569.
[29] Hansel,D.和Sompolinsky,H.(1998年)。在局部皮层回路中建模特征选择性。在C.Koch和I.Segev(编辑)中,神经元建模方法:从离子到网络(第13章,第499-567页)。剑桥:麻省理工学院·Zbl 0948.68154号
[30] Halpern,J.H.和Pope,H.G.(2003)。致幻剂持续性知觉障碍:50年后我们知道什么?药物和酒精依赖,69(2), 109-119.
[31] Guo,Y.和Chow,C.C.(2005年)。神经网络中驻留脉冲的存在性和稳定性:I.存在性。SIAM应用动力系统杂志,4(2), 217-248. ·Zbl 1109.34002号
[32] Frosch,W.A.、Robbins,E.S.和Stern,M.(1965年)。对麦角酸二乙酰胺(LSD)的不良反应导致住院。《新英格兰医学杂志》,273, 1235-1239.
[33] Fontenelle,L.F.(2008)。托吡酯诱导的苍白。神经精神病学与临床神经科学杂志,20(2), 249-250.
[34] Folias,S.E.和Bressloff,P.C.(2005年b)。刺激将行波和呼吸锁定在兴奋性神经网络中。SIAM应用数学杂志,65(6), 2067-2092. ·Zbl 1076.92004号
[35] Folias,S.E.和Bressloff,P.C.(2005a)。二维神经介质中的呼吸器。物理评论快报,95(20), 208107. ·Zbl 1076.92004号
[36] Folias,S.E.和Bressloff,P.C.(2004)。兴奋性神经网络中的呼吸脉冲。SIAM应用动力系统杂志,3(3), 378-407. ·Zbl 1058.92010号
[37] Faugeras,O.、Veltz,R.和Grimbert,F.(2009年)。持续性神经状态:非线性连续种群(q)维神经网络中的固定局部活动模式。神经计算,21, 147-187. ·Zbl 1161.92007年
[38] Ermentrout,G.B.、Jalics,J.Z.和Rubin,J.E.(2010年)。具有一般平滑放电率函数的连续神经元模型中刺激驱动的旅行解。SIAM应用数学杂志,70(8), 3039-3064. ·Zbl 1209.92009年9月
[39] Ermentrout,G.B.和Cowan,J.D.(1979年)。视觉幻觉模式的数学理论。生物控制论,34(3) ,第137-50页·Zbl 0409.92008年
[40] Dubois,J.和VanRullen,R.(2011年)。视觉轨迹:感知之门是否定期打开?PLos生物学,9(5) ,e1001056。
[41] Coombes,S.和Schmidt,H.(2010年)。具有乙状放射率的神经场:近似解。离散和连续动力系统A,28(4), 1369-1379. ·Zbl 1200.65108号
[42] Coombes,S.和Owen,M.R.(2005)。具有尖峰频率自适应的神经网络中的颠簸、呼吸和波动。物理评论快报,94(14), 148102.
[43] Coombes,S.和Owen,M.R.(2004年)。具有Heaviside发射率函数的积分神经场方程的Evans函数。SIAM应用动力系统杂志,3(4), 574-600. ·Zbl 1067.92019年9月
[44] Coombes,S.(2005)。神经场理论中的波动、颠簸和模式。生物控制论,93(2), 91-108. ·Zbl 1116.92012号
[45] Cohen,S.和Ditman,K.S.(1963年)。对麦角酸二乙酰胺的长期不良反应。普通精神病学档案,8(5), 475-480.
[46] Chossat,P.和Faugeras,O.(2009年)。双曲线平面形状与视觉边缘和纹理感知有关。PLoS计算生物学,5(12) ,e1000625。
[47] Chervin,R.D.、Pierce,P.A.和Connors,B.W.(1988)。癫痫样放电在新皮质传播中的周期性和方向性。神经生理学杂志,60(5), 1695-1713.
[48] P.C.Bressloff和Z.P.Kilpatrick(2011)。具有突触抑制的分段光滑神经场中的二维突起。SIAM应用数学杂志,71(2), 379-408. ·Zbl 1221.92017年
[49] Bressloff,P.C.和Cowan,J.D.(2002)。视觉皮层中语境效应的振幅方程方法。神经计算,14(3), 493-525. ·Zbl 0987.92005号
[50] Bressloff,P.、Cowan,J.、Golubitsky,M.、Thomas,P.和Wiener,M.(2001)。几何视觉幻觉、欧几里德对称性和纹状体皮层的功能结构。伦敦皇家学会会刊。B辑,生物科学,356(1407), 299-330.
[51] Boyer,E.W.和Shannon,M.(2005)。血清素综合征。新英格兰医学杂志,352(11), 1112-1120.
[52] Benda,J.和Herz,A.V.M.(2003)。尖峰频率适应的通用模型。神经计算,15(11), 2523-2564. ·Zbl 1052.92010年
[53] Ben-Yishai,R.、Hansel,D.和Sompolinsky,H.(1997)。皮层网络模块中的行波和弱调谐输入的处理。计算神经科学杂志,4(1), 57-77.
[54] Ben-Yishai,R.、Bar-Or,R.L.和Sompolinsky,H.(1995)。视觉皮层方向调节理论。美国国家科学院院刊,92(9), 3844-3848.
[55] Amari,S.(1977年)。横向抑制型神经场中模式形成的动力学。生物控制论,27(2), 77-87. ·Zbl 0367.92005年
[56] Abraham,H.D.和Wolf,E.(1988年)。LSD过去使用者的视觉功能:心理物理发现。变态心理学杂志,97(4), 443-447.
[57] Abraham,H.D.和Duffy,F.H.(2001)。LSD后视觉幻觉的脑电图一致性。精神病学研究,107(3), 151-163.
[58] Abraham,H.D.和Duffy,F.H.(1996)。通过裂臂分析确定LSD后视觉障碍的稳定定量脑电图差异:去抑制的证据。精神病学研究,67(3), 173-187.
[59] Abraham,H.D.(1983年)。LSD闪回的视觉现象学。普通精神病学档案,40(8), 884-889.
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