Как STDP может сочетаться с взаимным подключением?

У меня скорее технический вопрос относительно динамики STDP. Я работаю над нейронной сетью, реализующей алгоритм обучения STDP, и заметил, что он крайне противоположен взаимности. Насколько я понимаю, когда два нейрона имеют двустороннюю связь между собой, условия, усиливающие одно направление, неизбежно ослабляют другое. Если B постоянно срабатывает сразу после всплеска A, синапс A-> B усилится, однако синапс B-> A ослабнет, поскольку роли пресинапса / постсинапса меняются местами. Это не было бы большой проблемой, если бы не эмпирические доказательства высокой реципрокности в корковых связях.

Я что-то пропустил? Это известный недостаток модели?

Нельзя ли решить эту проблему за счет определенной задержки трансдукции (трансдукции сигнала, синаптической передачи) в обоих соединениях?
Да, я только что получил этот ответ от друга в этой области. Кажется, это решение - выравнивание функции STDP не по времени 0, а по определенному -Xms влево. Вы хоть представляете, какая задержка передачи является разумной?
Это, безусловно, зависит от того, что вы собираетесь моделировать (например, клетки, какую часть мозга). К сожалению, у меня нет под рукой реверанса, обсуждающего эту тему.
Синапс не существует изолированно в головном мозге. Это действительно ограничивает, насколько может быть коррелирована частота возбуждения двух нейронов. Кроме того, взаимная связь может быть связана с одними и теми же нейронами, но не с одним и тем же местом на нейроне. Например, нейрон А может синапсировать далеко от сомы В, а В может синапсировать близко к соме А.
Не все синапсы используют STDP в качестве правила обучения. Некоторые синапсы имеют нормальное обучение по Хеббу.

Ответы (1)

Учтите, что устранение такого явления не идеально. Было высказано предположение, что настоящие нейронные сети существуют под напряжением синхронной развязки.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896627308001281

Однако, чтобы ответить на ваш вопрос, вы, вероятно, должны учитывать, что взаимные связи могут не существовать между двумя отдельными нейронами. Скорее всего, аксоны в коре сгруппированы в миниколонки, каждая из которых имеет более 20 пирамид в надгранулярных слоях. Это предположение, но возможно, что взаимные связи существуют между разными пирамидами внутри мини-столбцов (или даже между разными пирамидами внутри столбцов или любой другой макроструктурой, которую вы хотите).

Вы совершенно правы. Вы должны отредактировать свой ответ, чтобы продемонстрировать большую уверенность: взаимность не является свойством отдельных нейронов. Это свойство ядер. Но предостережение... это только для химических синапсов. Электрически связанные (щелевые контакты) нейроны могут быть реципрокными. Еще одно предостережение... ретроградные сигнализаторы, такие как ТГК, действуют на химические синапсы в обратном направлении... так что существует некоторая форма реципрокности на уровне отдельного нейрона, но на самом деле она не является частью стандартных моделей. И что они делают, так это модулируют связь... а не посылают электрические сигналы.
@Xurtio Я вижу. Я немного уклонялся, потому что не мог указать прямой источник. Это просто вывод из того, что я знаю о нервной системе. Я постараюсь найти источники и отредактировать ответ, чтобы быть более уверенным.