Для цитирования:
Иванченко М. В. Генерация берстов в ансамблях спайковых нейронов с нелокальными связями // Известия вузов. ПНД. 2007. Т. 15, вып. 3. С. 3-14. DOI: 10.18500/0869-6632-2007-15-3-3-14
Генерация берстов в ансамблях спайковых нейронов с нелокальными связями
Исследуется механизм коллективной генерации берстов в ансамблях спайковых нейронов с нелокальными химическими возбуждающими связями. Рассматриваются три типа топологии: (а) цепочки с регулярными ближними нелокальными связями, (б) цепочки с небольшим числом случайных дальних связей на фоне регулярных ближних нелокальных связей, (в) полностью случайные связи со степенным законом распределения степени вершин. Показано наличие единого механизма генерации берстов в результате неустойчивости синхронизации медленных спайков при увеличении силы связи и появления быстрых повторных спайков, изучена зависимость режимов синхронизации и десинхронизации от параметров ансамбля. Обсуждается значение полученных результатов для задач нейродинамики.
- Николлс Дж., Мартин Р., Валлас Б., Фукс П. От нейрона к мозгу. Москва: Едиториал УРСС, 2003.
- Marder E. and Calabrese R.L. Principles of rhythmic motor pattern generation // Physiol. Rev. 1996. Vol. 76. P. 687.
- Steriade M., McCormick D.A., and Sejnowski T.J. Thalamocortical oscillations in the sleeping and aroused brain // Science. 1993. Vol. 262. P. 679.
- Engel A.K., Fries P., and Singer W. Dynamic predictions: Oscillations and synchrony in top-down processing // Nat. Rev. Neurosci. 2001. Vol. 2. P. 704.
- Timofeev I. and Steriade M. Neocortical seizures: Initiation, development and cessation // Neuroscience. 2004.Vol. 123. P. 299.
- Rabinovich M.I. et al. Dynamical encoding by networks of competing neuron groups: Winnerless competition // Phys. Rev. Lett. 2001. Vol. 87. P. 068102.
- Levi R. et al. The role of sensory network dynamics in generating a motor program // J. Neurosci. 2005. Vol. 25. P. 9807.
- Kazantsev V.B., Nekorkin V.I., Binczak S. et al. Spiking patterns emerging from wave instabilities in a one-dimensional neural lattice // Phys. Rev. E. 2003. Vol. 68. P. 017201.
- Komendantov A.O. and Canavier C.C. Electrical coupling between model midbrain dopamine neurons: Effects on firing pattern and synchrony // J. Neurophys. 2002. Vol. 87. P. 1526
- Osipov G.V., Ivanchenko M.V., Kurth J.S., Hu B. Synchronized chaotic intermittent and spiking behavior in coupled map chains // Phys. Rev. E. 2005. Vol. 71. P. 056209.
- Ivanchenko M.V., Osipov G.V., Shalfeev V.D., Kurths J. A network mechanism for burst generation // Phys. Rev. Lett., accepted.
- Rulkov N.F. Modeling of spiking-bursting neural behavior using two-dimensional map // Phys. Rev. E. 2002. Vol. 65. P. 041922.
- Rulkov N.F., Timofeev I., Bazhenov M. Oscillations in large-scale cortical networks: Map-based model // J. Comp. Neuroscience. 2004. Vol. 17. P. 203.
- Пиковский А.С., Розенблюм М.Г., Куртс Ю. Синхронизация: фундаментальное нелинейное явление. М.: Техносфера, 2003.
- Kuramoto Y. Chemical Oscillations, Waves and Turbulence. Springer: Berlin, 1984.
- Watts D.J., Strogatz S.H. Collective dynamics of «small-world» networks // Nature. 1998. Vol. 393. P. 440.
- Strogatz S.H. Exploring complex networks // Nature. 2001. Vol. 410. P. 268
- Eguiluz V.M. et al. Scale-free brain functional networks // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94. P. 018102.
- 1783 просмотра