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4细胞神经回路中多稳定节律的计算阐述
作者:数学建模与神经计算 发布日期:2022-12-5
 点击:830
关键词:Bifurcations, Multistability, Central pattern generators, Unsupervised machine learning

无



Computational exposition of multistable rhythms in 4-cell neural circuits


Krishna Pusuluri a , Sunitha Basodi b , Andrey Shilnikov c

a Neuroscience Institute, Georgia State University, Petit Science Center, 100 Piedmont Avenue, Atlanta, GA 30303, USA

b Department of Computer Science, Georgia State University, 25 Park place NE, Atlanta, GA 30303, USA

c Neuroscience Institute, and Department of Mathematics and Statistics, Georgia State University, Petit Science Center, 100 Piedmont Avenue, Atlanta, GA 30303, USA


      由 4 个或更多细胞组成的振荡神经回路产生的多稳定节律的共存,它们的开始、稳定性条件以及这种节律之间的过渡还没有被很好地理解。这部分是由于缺乏适当的视觉和计算工具。在本研究中,我们采用了现代计算方法,包括无监督机器学习(聚类)算法和由图形处理单元(GPUs)驱动的快速并行模拟,以进一步扩展我们之前开发的基于动态系统和分岔理论的技术。这使我们能够分析确保这种神经回路的鲁棒性和多功能性的基本原理和机制。此外,我们还研究了网络拓扑结构如何影响动态,以及随着网络配置的改变以及细胞和突触的内在属性的变化,节奏模式的转变/分岔。本研究详细阐述了一组抑制耦合 4 细胞回路,可以表现出各种单稳和多稳节律,包括起搏器、成对半中心、行波、同步状态以及各种嵌合体。我们的详细分析有助于为具有生物中心模式发生器的神经生理学实验产生可验证的假设。



原文:Computational exposition of multistable rhythms in 4-cell neural circuits

译文:4细胞神经回路中多稳定节律的计算阐述




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