Модели, связывающие возбуждение нейронов с колебательной динамикой

Многие опубликованные статьи, по-видимому, сосредоточены на осцилляциях, характеризующих синхронизацию и связь между различными областями мозга. Например, эта статья от Voytek et. al где связь между областями мозга увеличивается с абстрактностью задачи .

Существуют ли модели, которые связывают возбуждение нейронов с этими типами колебательных показаний? Другими словами, возможно ли смоделировать типы колебаний, которые могут быть прочитаны, с учетом данных о всплесках и местоположении ансамбля нейронов?

Действительно интересный вопрос. Загляните в неврологию динамических систем, которая может дать вам некоторые ответы.

Ответы (2)

Считается, что колебания, измеряемые с помощью ЭЭГ, ЭКоГ и МЭГ, возникают из-за флуктуирующих потенциалов апикальных дендритов. Попробуйте изучить прямую проблему ЭЭГ. Как и обратная задача, но в обратном порядке. Учитывая известный потенциал источника (очевидно, очень часто моделируют LFP корковых нейронов как распределение текущих диполей?) вы решаете уравнение Пуассона, чтобы получить потенциал на записывающем электроде. Я читаю этот обзор прямо сейчас, и это очень интересно: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2234413/ .

Другими направлениями, которые кажутся интересными, являются модели нейронной массы/нейрального поля, особенно работа Уолтера Фримена по нейродинамике. См.: http://www.scholarpedia.org/article/Freeman_K-set .

Немного абстрагировавшись от биологии, есть полевые модели Джека Коуэна и стохастические нейронные сети. Но они оба абсолютно плодовиты , и математика плотная, и я не совсем уверен, с чего даже начать.

Вам очень хочется прочитать произведение Дьёрдя Бужаки. Недавний отчет Schomburg et al., 2014 довольно яркий, хотя и довольно плотный. Попробуйте для начала мой обзор F1000.
http://f1000.com/prime/contributor/evaluate/article/718892254

Оригинал статьи можно найти здесь
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896627314007818 .

Я также планирую опубликовать рабочий документ с мнением по этой теме в ближайшем будущем.