کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8406942 1544969 2015 26 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimal decoding and information transmission in Hodgkin-Huxley neurons under metabolic cost constraints
ترجمه فارسی عنوان
رمزگذاری بهینه و انتقال اطلاعات در نورون هاجکین-هاکسلی تحت محدودیت هزینه های متابولیسم
کلمات کلیدی
کدگذاری عصبی، انتقال اطلاعات، رمزگشایی مطلوب،
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه ریاضیات مدل‌سازی و شبیه سازی
چکیده انگلیسی
Information theory quantifies the ultimate limits on reliable information transfer by means of the channel capacity. However, the channel capacity is known to be an asymptotic quantity, assuming unlimited metabolic cost and computational power. We investigate a single-compartment Hodgkin-Huxley type neuronal model under the spike-rate coding scheme and address how the metabolic cost and the decoding complexity affects the optimal information transmission. We find that the sub-threshold stimulation regime, although attaining the smallest capacity, allows for the most efficient balance between the information transmission and the metabolic cost. Furthermore, we determine post-synaptic firing rate histograms that are optimal from the information-theoretic point of view, which enables the comparison of our results with experimental data.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Biosystems - Volume 136, October 2015, Pages 3-10
نویسندگان
, ,