کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8687373 1580844 2018 45 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
High frequency neurons determine effective connectivity in neuronal networks
ترجمه فارسی عنوان
نورونهای با فرکانس بالا ارتباطات موثر در شبکه های عصبی را تعیین می کنند
ترجمه چکیده
ظهور کانال های اطلاعات انعطاف پذیر در شبکه های مغز یک سوال اساسی در علوم اعصاب است. شناخت مکانیزم های مسیریابی پویا اطلاعات، در بسیاری از رشته ها از زیست شناسی و پزشکی به فناوری های اطلاعاتی و مهندسی پیروی می کند. در این کار، ما نشان می دهد که حضور یک گره شلیک در فرکانس بالاتر در شبکه با اتصالات محلی، منجر به انتقال قابل اعتماد از سیگنال ها و ایجاد یک مسیر ترجیحی جریان اطلاعات است. بنابراین، با بالا بردن سرعت شلیک یک گره درجه پایین می تواند به عنوان یک توابع عملکرد رفتار کند، گسترش الگوهای فعالیت خود را به طور چند نفره در شبکه. بنابراین، در یک شبکه همگن و غیر مستقیم، سرعت شلیک یک پارامتر قابل تنظیم است که هدایت را نشان می دهد و قابلیت اطمینان انتقال سیگنال را افزایش می دهد. نرخ شلیک ذاتی در میان جمعیت های عصبی ممکن است مسیر های منتخب برای انتقال سیگنال را تعیین کند که می تواند با تغییر نرخ شلیک در گره های خاص به راحتی کنترل شود. ما نشان می دهیم که نتایج ژنریک هستند و مکانیزم مشابه در شبکه ها با توپولوژی پیچیده تر کار می کند.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علم عصب شناسی علوم اعصاب شناختی
چکیده انگلیسی
The emergence of flexible information channels in brain networks is a fundamental question in neuroscience. Understanding the mechanisms of dynamic routing of information would have far-reaching implications in a number of disciplines ranging from biology and medicine to information technologies and engineering. In this work, we show that the presence of a node firing at a higher frequency in a network with local connections, leads to reliable transmission of signals and establishes a preferential direction of information flow. Thus, by raising the firing rate a low degree node can behave as a functional hub, spreading its activity patterns polysynaptically in the network. Therefore, in an otherwise homogeneous and undirected network, firing rate is a tunable parameter that introduces directionality and enhances the reliability of signal transmission. The intrinsic firing rate across neuronal populations may thus determine preferred routes for signal transmission that can be easily controlled by changing the firing rate in specific nodes. We show that the results are generic and the same mechanism works in the networks with more complex topology.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: NeuroImage - Volume 166, 1 February 2018, Pages 349-359
نویسندگان
, , , , , ,