Пространственно-временные паттерны в нейронных сетях

Оказывается, моя работа в области нелинейной динамики напрямую связана с близким вариантом модели «Интеграция и огонь». Моя модель создает пространственно-временные узоры, напоминающие пену. Я должен подчеркнуть, что это результат чрезвычайно простой модели активности нейронов.

График ниже визуализирует уровни напряжения сети нейронов. Желтый высокий, фиолетовый низкий.

Мне интересно, имеют ли эти паттерны отношение к сообществу вычислительной нейробиологии. С этой целью я ищу литературу, описывающую пространственно-временные паттерны в (предпочтительно биологических) нейронных системах.

Меня особенно интересуют любые работы, в которых предлагаются показатели, характеризующие такие закономерности, поскольку это позволит провести количественное сравнение с моими результатами.

Простите, это кажется вам тривиальным, но, исходя из теории сложных систем, я старался изо всех сил и ничего не нашел.

Может быть, посмотреть литературу по нейронной корреляции? Это часто включает в себя рассмотрение статистических структур (моделей) кодов населения.
Я посмотрю, как вы предлагаете. Термин коды населения очень полезен для меня. Можете ли вы уточнить свое направление (конкретная книга/статья)? Я знаю, что прошу о многом.

Ответы (1)

К сожалению, я давно не просматривал подобную литературу, но вот некоторые мысли, с которых можно начать.

Ваш вопрос касается «пространственно-временных паттернов» нейронных систем. Одно из первых, что приходит на ум, — это нейронные колебания (например , альфа-волны ). По сути, это поиск наличия «частотных паттернов» в нервной системе. Это огромное количество литературы.

Еще одна методология, которая приходит на ум, — это теоретико-графовый подход. По сути, функциональная или анатомическая активность используется для построения графа, который можно анализировать на наличие паттернов (т. е. особых свойств графов нейронных систем, которые, скажем, являются общими для разных видов). Одна статья: Сложные мозговые сети: теоретико-графовый анализ структурных и функциональных систем Буллмора и Спорнса .

Отдельно я мог бы подумать о литературе по нейронным корреляциям. По сути, это анализ нейронной популяции путем изучения корреляционной структуры ее членов и поиска в ней паттернов (т. е. характеризующих популяционный код системы). Две обзорные статьи: « Нейронные корреляции, кодирование населения и вычисления » Авербека и др. и « Измерение и интерпретация нейронных корреляций » Коэна и Кона . Обзор кодов населения см. в разделе « Обработка информации с кодами населения » Pouget et al . Это понятие в некотором роде ортогонально понятию разреженного кодирования в нейронных сетях, более распространенному в сенсорном восприятии.

Извините, если это широко, но опять же, я чувствую, что вопрос также довольно широк. Если у вас есть более конкретные вопросы, дайте мне знать.

Это широко, как и вопрос. Как человек, пришедший из другого поля, это то, что я хотел, общие направления. Спасибо.