Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân bố lại synapse và biến đổi khả năng giải phóng tín hiệu của nơron Hebbian ở tần số thấp trong mạng nơron ngẫu nhiên động
Tóm tắt
Bài báo này trình bày những phát hiện từ nghiên cứu của chúng tôi nhằm đánh giá tính biến đổi của khả năng giải phóng tín hiệu tại nơron tiền synapse Hebb dưới các tần số bắn khác nhau trong một mạng nơron ngẫu nhiên động. Một nơron được mô hình hóa bao gồm hàng ngàn đơn vị nhân tạo, được gọi là 'bộ phát' hoặc 'bộ thu', tạo ra các kết nối synapse ngẫu nhiên động giữa các nơron. Những đơn vị nhân tạo này là các đơn vị tính toán ngẫu nhiên hai trạng thái, cập nhật trạng thái của chúng theo thời gian đến tín hiệu và kích thích cục bộ của chúng. Một thí nghiệm đã được thực hiện với ba giai đoạn bằng cách cập nhật tần số bắn của nơron Hebbian ở mỗi giai đoạn. Theo kết quả của chúng tôi, sự phân bố lại synapse đã cải thiện việc truyền tín hiệu cho vài tín hiệu đầu tiên trong chuỗi tín hiệu bằng cách liên tục tăng và giảm số lượng 'bộ thu hoạt động' hậu synapse và 'bộ phát hoạt động' tiền synapse trong một khoảng thời gian ngắn. Về lâu dài, ở tần số bắn thấp, nó đã tăng cường hiệu quả trạng thái ổn định của kết nối synapse giữa nơron tiền synapse Hebbian và nơron hậu synapse về khả năng giải phóng tín hiệu của các 'bộ phát hoạt động' trong nơron tiền synapse như quan sát trong sinh học. Tần số 'thấp' của nơron tiền synapse đã được mạng xác định bằng cách so sánh với dao động tần số đang diễn ra của mạng.
Từ khóa
#nơron Hebbian #tần số bắn thấp #phân bố lại synapse #mạng nơron ngẫu nhiên động #khả năng giải phóng tín hiệuTài liệu tham khảo
Abbott LF, Nelson SB (2000) Synaptic plasticity: taming the beast. Nat Neurosci 3:1178–1183
Zucker RS (1989) Short-term synaptic plasticity. Annu Rev Neurosci 12:13–31
Markram H, Tsodyks M (1996) Redistribution of synaptic efficacy between neocortical pyramidal neurons. Nature 382:807–810
Okatan M, Grossberg S (2000) Frequency-dependent synaptic potentiation, depression and spike timing induced by Hebbian pairing in cortical pyramidal neurons. Neural Netw 13(7):699–708
Lisman J, Spruston N (2005) Postsynaptic depolarization requirements for LTP and LTD: a critique of spike timing-dependent plasticity. Nat Neurosci 8(7):839–841
Maass W, Zador AM (1999) Dynamic stochastic synapses as computational units. Neural Comput 11(4):903–917
Fernando SD, Yamada K, Marasinghe A (2011) Observed stent’s anti-Hebbian postulate on dynamic stochastic computational synapses. In: Proceedings of International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN 2011), San Jose, California, USA, pp 1336–1343
Fernando S, Ymamada K, Marasinghe A (2011) New threshold updating mechanism to stabilize activity of Hebbian neuron in a dynamic stochastic ‘multiple synaptic’ network, similar to homeostatic synaptic plasticity process. Int J Comput Appl 36(3):29–37
Staras K, Branco T (2009) The probability of neurotransmitter release: variability and feedback control at single synapses. Neuroscience 10:373–383