尖峰定时变化对神经尖峰模型信号编码性能的影响

目前尚不清楚体内神经元棘波序列的变异性是由于生物噪声源引起的，还是代表了时间变化突触输入信号的高度精确编码。确定尖峰时间的可变性可以提供对大脑中以离散尖峰序列形式表示和传输信息的策略本质的基本见解。在本研究中，我们采用信号估计范式来确定尖峰时间的可变性如何影响随机时变信号的编码。我们对两种类型的尖峰模型进行了评估：一种是具有随机阈值的积分-射模型，另一种是更符合生物物理实际的随机离子通道模型。利用编码分数和互信息作为信息理论度量，我们量化了模型输出随机输入的最优线性解码的有效性，并研究了有效性与输出尖峰序列变异性之间的关系。我们的研究结果表明，变异性并不一定会阻碍所检测的生物物理学上看似合理的编码器的信号解码，而尖峰变异性的功能作用与编码器的性质和信号处理任务密切相关；可变性可以增强或阻碍解码性能。