| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Izpis gradiva Pomoč

Naslov:Interlayer connectivity affects the coherence resonance and population activity patterns in two-layered networks of excitatory and inhibitory neurons
Avtorji:ID Ristič, David (Avtor)
ID Gosak, Marko (Avtor)
Datoteke:.pdf RAZ_Ristic_David_2022.pdf (6,72 MB)
MD5: AF430CAA0054E1E5A027F4B2D8F94602
 
URL https://doi.org/10.3389/fncom.2022.885720
 
Jezik:Angleški jezik
Vrsta gradiva:Znanstveno delo
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FNM - Fakulteta za naravoslovje in matematiko
MF - Medicinska fakulteta
Opis:The firing patterns of neuronal populations often exhibit emergent collective oscillations, which can display substantial regularity even though the dynamics of individual elements is very stochastic. One of the many phenomena that is often studied in this context is coherence resonance, where additional noise leads to improved regularity of spiking activity in neurons. In this work, we investigate how the coherence resonance phenomenon manifests itself in populations of excitatory and inhibitory neurons. In our simulations, we use the coupled FitzHugh-Nagumo oscillators in the excitable regime and in the presence of neuronal noise. Formally, our model is based on the concept of a two-layered network, where one layer contains inhibitory neurons, the other excitatory neurons, and the interlayer connections represent heterotypic interactions. The neuronal activity is simulated in realistic coupling schemes in which neurons within each layer are connected with undirected connections, whereas neurons of different types are connected with directed interlayer connections. In this setting, we investigate how different neurophysiological determinants affect the coherence resonance. Specifically, we focus on the proportion of inhibitory neurons, the proportion of excitatory interlayer axons, and the architecture of interlayer connections between inhibitory and excitatory neurons. Our results reveal that the regularity of simulated neural activity can be increased by a stronger damping of the excitatory layer. This can be accomplished with a higher proportion of inhibitory neurons, a higher fraction of inhibitory interlayer axons, a stronger coupling between inhibitory axons, or by a heterogeneous configuration of interlayer connections. Our approach of modeling multilayered neuronal networks in combination with stochastic dynamics offers a novel perspective on how the neural architecture can affect neural information processing and provide possible applications in designing networks of artificial neural circuits to optimize their function via noise-induced phenomena.
Ključne besede:neuronal dynamics, coherence resonance, excitatory neurons, inhibitory neurons, neural network, multilayer network, interlayer connectivity
Status publikacije:Objavljeno
Verzija publikacije:Objavljena publikacija
Poslano v recenzijo:28.02.2022
Datum sprejetja članka:24.03.2022
Datum objave:18.04.2022
Leto izida:2022
Št. strani:Str. 1-16
Številčenje:Letn. 16
PID:20.500.12556/DKUM-88639 Novo okno
UDK:534:531.3
COBISS.SI-ID:105323267 Novo okno
DOI:10.3389/fncom.2022.885720 Novo okno
ISSN pri članku:1662-5188
Datum objave v DKUM:20.12.2024
Število ogledov:0
Število prenosov:4
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
Področja:Ostalo
:
Kopiraj citat
  
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
Objavi na:Bookmark and Share


Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Gradivo je del revije

Naslov:Frontiers in computational neuroscience
Skrajšan naslov:Front. comput. neurosci.
Založnik:Frontiers Research Foundation
ISSN:1662-5188
COBISS.SI-ID:21018376 Novo okno

Gradivo je financirano iz projekta

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P3-0396-2019
Naslov:Celične in tkivne mreže

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:I0-0029-2022
Naslov:Infrastrukturna dejavnost Univerze v Mariboru

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J1-2457-2020
Naslov:Fazni prehodi proti koordinaciji v večplastnih omrežjih

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J3-2525-2020
Naslov:Nevronski procesi, na katerih temelji socialna regulacija čustev in bolečine

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N3-0133-2020
Naslov:Celice beta med razvojem in remisijo z dieto povzročene sladkorne bolezni

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J3-3077-2021
Naslov:Analiza kolektivne celične aktivnosti v normalnih in diabetičnih pankreatičnih otočkih sprincipi večplastnih mrež

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.
Začetek licenciranja:18.04.2022

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:nevronska dinamika, koherenčna resonanca, ekscitatorni nevroni, inhibitorni nevroni, nevronska mreža, večplastna mreža, medslojna povezljivost


Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici