Överföring av signaler inom hjärnan är nödvändig för kognitiv funktion, men det är inte klart hur neurala kretsar stöder tillförlitlig och exakt signalutbredning över ett tillräckligt stort dynamiskt område. Två sätt att sprida sig har undersökts: syneldskedjor, där synkron aktivitet färdas genom feedfore-skikt i ett neuronalt nätverk, och spridning av fluktuationer i bränningshastigheten över dessa lager. I båda fallen måste en tillräcklig mängd buller, som lades till i tidigare modeller från en extern källa, inkluderas för att stödja en stabil spridning. Sparse, slumpmässigt anslutna nätverk av spikande modell neuroner kan generera kaotiska mönster av aktivitet. Vi undersöker om denna verksamhet, som är en mer realistisk bullerkälla, är tillräcklig för att möjliggöra signalöverföring. Vi finner att sådana nätverk, för hastighetskodade signaler men inte för syneldskedjor, stöder robust och exakt signalåtergivning genom upp till sex lager om lämpliga justeringar görs i synapsstyrkor. Vi undersöker de faktorer som påverkar överföringen och visar att flera signaler kan föröka sig samtidigt längs olika vägar. Med hjälp av denna funktion, visar vi hur olika typer av logiska grindar kan uppstå inom arkitekturen av det slumpmässiga nätverket genom att stärka specifika synapser.
Ett exempel är Vogels och Abbott REF, där de undersökte signalutbredningen i nätverk av integrera-och-eld modeller av neuroner och fann att genom att antingen stärka eller försvaga specifika synapser, olika typer av logiska grindar kan uppstå inom nätverket.
Signal Propagation and Logic Gating in Networks of Integrate-and-Fire Neurons
{'venue': 'ICANN (1)', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Biology', 'Medicine']}