För att förstå hur neurala kretsar processinformation, är det viktigt att identifiera förhållandet mellan beräkning och krets organisation. Rika klubbar, mycket sammankopplade grupper av neuroner, är kända för att sprida en oproportionerlig mängd information inom kortikala kretsar. Här testar vi hypotesen att rika klubbar också utför en oproportionerlig mängd beräkningar. För att göra det spelade vi in den spikande aktiviteten hos i genomsnitt 300 välisolerade enskilda neuroner från organotypiska kortikala kulturer. Vi konstruerade sedan viktade, riktade nätverk som återspeglade den effektiva förbindelsen mellan nervcellerna. För varje neuron kvantifierade vi den beräkning som gjordes baserat på dess ingångar. Vi fann att rika club neuroner beräknar 160% mer information än neuroner utanför den rika klubben. Mängden beräkningar som utfördes i den rika klubben var proportionell mot mängden information som spreds av samma neuroner. Detta tyder på att informationsutbredning i dessa kretsar driver beräkning. Totalt, våra fynd indikerar att rik-klubb organisation i effektiva kortikala kretsar stöder inte bara informationsutbredning utan också neural beräkning. Här besvarar vi frågan om huruvida rik-klubb organisation i funktionella nätverk av kortikala kretsar stöder neural beräkning. För att göra det, Vi kombinerade nätverksanalys med information teoretiska verktyg för att analysera den spikande aktiviteten hos hundratals neuroner inspelade från organotypiska kulturer av mus somatosensory cortex. Vi fann att neuroner i rika klubbar beräknade betydligt mer än neuroner utanför rika klubbar, vilket tyder på att rika klubbar stöder beräkning i kortikala kretsar. Ja, den mängd beräkningar som vi fann i de rika klubbarna var proportionell mot den mängd information de sprider, vilket tyder på att i dessa kretsar, informationsutbredning driver beräkning.
I linje med denna observation har vi tidigare visat att neuroner i rika klubbar av kortikala mikrokretsar gör ungefär dubbelt så mycket synergistisk bearbetning som neuroner utanför rika klubbar REF.
Computation is concentrated in rich clubs of local cortical networks
{'venue': 'Network Neuroscience', 'journal': 'Network Neuroscience', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Medicine']}