För det första tankeexperimentet, anta att vi startar värderingar?" De biofysiska egenskaperna hos axoner och denmed ett litet prov av kortikal neuropil som arrangeras driter dikterar att tråd bör uppta 3/5 av voljust som någon faktisk kortikal region (samma form, storlek, ume i en optimalt trådbunden grå materia. Vi har meaand relativa positioner av alla axoner, dendriter, och synskadade fraktionen av den volym som ockuperas av varje apses). Vi ska undersöka effekten av att ändra den cellulära komponenten och finna att volymen av trådvolym "tråd": "tråd" består av axoner och denis nära det förutsagda optimala värdet. Driter, och "non-wire" består av boutons (eller, mer exakt, den del av bouton som är större än Inledning axon segment med samma längd), ryggrad huvuden, gliala processer, och extracellulärt utrymme. Vi anser att problemet med ledningar en hjärna kan uppskattas av här prover av cortex utan cellkroppar och capillar överväga antalet komponenter som måste vara i. Inledningsvis ger vi vårt allmänna argument i en förenklad packad i varje kortikal region: en mikroliter av cortex form genom att anta att tråden endast består av axoner och innehåller cirka 10 5 neuroner, 10 9 synapser, och ignorera bidraget av dendriter. Senare ska vi indi-4 km axons (Braitenberg och Schü z, 1998). Ytterligare varför inkludera dendriter i "tråd" inte ändrar mer, varje kortikal område måste inte bara packa de slutsatser vi når genom denna första tanke de cellulära komponenterna i hög densitet, men måste också experimentera. Vårt första mål är att undersöka effekten av att ha precis rätt balans av komponenter. Om alltför många föränderliga axondiameter (medan hålla biofysiska dendriter var närvarande i en viss mm kub av corproperties av membrankonstanten) på ledning tex, till exempel, otillräckligt utrymme skulle finnas kvar för förseningar från en punkt i kretsen till en annan. axoner och synapser som behövs för att göra den nödvändiga kretsen Starta med ett begränsande fall där axondiametrar i anslutningar. Det kortikala provet har reducerats till noll (så att Med tanke på hur neurala kretsar är konstruerade, axoner tar upp inget utrymme) och de andra komponenterna vi gjorde den överraskande upptäckten att kortikal funktion har flyttats närmare varandra för att fylla upp den vakanta är optimal-i sätt som beskrivs nedan-när volymen utrymme men är i övrigt oförändrade i storlek och fysikof axoner och dendriter kombineras för att uppta 3/5 av de logiska egenskaperna; dessutom, axoner har varit kortneuropil volym; denna kombinerade mängd är utsedd att köras så direkt som möjligt mellan platser trådfraktionen. Vi härledde en ekvation (se nedan) där de gör synapser i själva kretsen. Vidare att beskriva hur trådfraktionen beror på fyra till, vi kräver att de biofysiska egenskaperna hos axfaktors: ledningsfördröjningen längs axoner, kabeln ons hålls konstant så att proportionalitet conattrering av signaler i dendriter, antalet synstant mellan ledningshastighet och kvadratroten absorbenter, och en "layout" parameter som anger längden av axon diameter (Rushton, 1951) är oförändrad. Beof wire som används för ett särskilt arrangemang av compoorsak ledningshastigheten hos omyelinerade axoner är nats. Härledning av denna ekvation använder sig av proportionalitetsprincipen till kvadratroten av deras diameter, sådana geometriska egenskaper hos axoner och dendriter, och av en hypotetisk cortex skulle naturligtvis inte fungera: det faktum-härleds från kabelekvationen-att denconduction förseningar skulle vara oändligt. Vi frågar: "Vilken axondiameter minimerar konduktivitetsförseningar?" För att besvara denna fråga, nu föreställa sig att axon diametrar är alla
I synnerhet har idén om att minimera konduktivitetsfördröjning använts för att förklara varför axoner och dendriter tar en viss bråkdel av neuropil REF.
Wiring Optimization in Cortical Circuits
{'venue': 'Neuron', 'journal': 'Neuron', 'mag_field_of_study': ['Medicine', 'Biology']}