Какова фактическая интерпретация «корреляции связи между нейронами»?

Я студент математики, который в настоящее время изучает полезность алгебраической топологии в области неврологии. В статье, которую я читаю (Reimann et al 2017), авторы объясняют, что для нескольких пар нейронов они рассчитали корреляцию их пиковой активности. Иногда они также используют выражение «корреляция связи», которое, я думаю, относится к корреляции пиковой активности между двумя нейронами (как и предыдущие ссылки). Мне интересно понять следующее:

  1. Как можно измерить корреляцию связи?
  2. Я знаю математическое определение корреляции и интуитивно понимаю ее как измерение зависимости. Но в случае нейронов, какова фактическая интерпретация корреляции связи? В смысле синхронности? Или что-то другое?

Любое понимание будет оценено. Это не моя область исследований, поэтому самое элементарное наблюдение может помочь. Заранее спасибо.

Рейманн, М.В., Нольте, М., Сколамиеро, М., Тернер, К., Перин, Р., Чиндеми, Г., ... и Маркрам, Х. (2017). Клики нейронов, связанных в полости, обеспечивают недостающее звено между структурой и функцией. Границы вычислительной нейробиологии, 11, 48.

Можете ли вы предоставить полную цитату? Заголовки — это не цитаты. Корреляция соединения может относиться к корреляции строк матрицы связности для двух узлов. Также может быть что-то еще из-за того, что не носители английского языка пишут статьи на английском языке.
Да, конечно. В статье впервые упоминается «корреляция»: «(...) мы наблюдали, что парные корреляции в активности нейронов увеличивались с увеличением количества и размера направленных клик, к которым принадлежит пара нейронов (...) Вторая ссылка: «Затем мы рассчитали для каждой связанной пары нейронов корреляцию их пиковой активности и нашли широкое распределение коэффициентов корреляции (...)»
Это уже цитаты, но еще не цитата :)
Я отредактировал, чтобы добавить то, что я имел в виду под цитатой . Надеюсь, теперь это ясно из моего ответа.

Ответы (1)

В газете пишут :

Корреляции рассчитывали на основе гистограмм средней ответной реакции (перистимульная временная гистограмма, PSTH; размер бина 25 мс) на пятисекундный таламо-кортикальный ввод в течение 30 повторений заданного входного паттерна.

Таким образом, они подсчитывают пики в ячейках по 25 мс для двух нейронов, в результате чего получаются два вектора времени (по одному для каждой клетки), и вычисляют корреляцию Пирсона между этими векторами. «Соединение» в этом контексте такое же, как «ребро» в теории графов; они имеют в виду корреляцию между парой узлов (нейронов). Называть это «корреляцией связи» не совсем корректно, но смысл ясен. Более строго вы могли бы назвать это «корреляцией количества спайков двух связанных нейронов».

В целом можно сказать, что нейроны, которые запускают больше импульсов одновременно, функционально связаны . Это не обязательно означает, что они структурно связаны, например, у вас может быть много функциональных связей между двумя (физически) не связанными нейронами, которые имеют общие входы. Однако в этой статье речь идет именно о взаимосвязях между функциональной и структурной связностью. «Синхронность» не имеет четкого значения без операционального определения, но частота срабатывания в масштабе времени 25 миллисекунд на самом деле не так уж и синхронна с точки зрения нейрона.

Большое спасибо за ваш ответ и терпение :) Различие, которое вы провели между функциональной и структурной связью, было очень четким и объяснительным. Действительно, термин «синхронность» без каких-либо дополнительных уточнений довольно расплывчатый. Что касается вашего последнего утверждения, считаете ли вы, что выбор интервала времени в 25 мс был неадекватным выбором?
@OuterSpace Для подсчета и корреляции количества всплесков я думаю, что 25 мс - это нормально, это просто отличается от шкалы времени, которую я бы назвал «синхронной».
Хорошо понял. Все понял, еще раз спасибо.
Какова фактическая интерпретация «корреляции связи между нейронами»?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v