| Texto completo | |
| Autor(es): |
Pena, Rodrigo F. O.
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Lima, Vinicius
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O. Shimoura, Renan
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Paulo Novato, Joao
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Roque, Antonio C.
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Número total de Autores: 5
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| Afiliação do(s) autor(es): | [1] Univ Sao Paulo, Fac Philosophy Sci & Letters Ribeirao Preto, Dept Phys, BR-14040901 Ribeirao Preto, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 1
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| Tipo de documento: | Artigo Científico |
| Fonte: | BRAIN SCIENCES; v. 10, n. 4 APR 2020. |
| Citações Web of Science: | 0 |
| Resumo | |
In network models of spiking neurons, the joint impact of network structure and synaptic parameters on activity propagation is still an open problem. Here, we use an information-theoretical approach to investigate activity propagation in spiking networks with a hierarchical modular topology. We observe that optimized pairwise information propagation emerges due to the increase of either (i) the global synaptic strength parameter or (ii) the number of modules in the network, while the network size remains constant. At the population level, information propagation of activity among adjacent modules is enhanced as the number of modules increases until a maximum value is reached and then decreases, showing that there is an optimal interplay between synaptic strength and modularity for population information flow. This is in contrast to information propagation evaluated among pairs of neurons, which attains maximum value at the maximum values of these two parameter ranges. By examining the network behavior under the increase of synaptic strength and the number of modules, we find that these increases are associated with two different effects: (i) the increase of autocorrelations among individual neurons and (ii) the increase of cross-correlations among pairs of neurons. The second effect is associated with better information propagation in the network. Our results suggest roles that link topological features and synaptic strength levels to the transmission of information in cortical networks. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 13/07699-0 - Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão em Neuromatemática - NeuroMat |
| Beneficiário: | Oswaldo Baffa Filho |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs |
| Processo FAPESP: | 15/50122-0 - Fenômenos dinâmicos em redes complexas: fundamentos e aplicações |
| Beneficiário: | Elbert Einstein Nehrer Macau |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Temático |
| Processo FAPESP: | 17/07688-9 - Estudo computacional das interações hipocampo-córtico-talâmicas: simulando padrões de plasticidade sináptica e atividade oscilatória |
| Beneficiário: | Renan Oliveira Shimoura |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |
| Processo FAPESP: | 18/20277-0 - Neurociência computacional e de sistemas |
| Beneficiário: | Antonio Carlos Roque da Silva Filho |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |
| Processo FAPESP: | 17/05874-0 - Modelos de redes neurais com neurônios estocásticos e diferentes topologias: construção e análise |
| Beneficiário: | Vinícius Lima Cordeiro |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Mestrado |
| Processo FAPESP: | 13/25667-8 - Mecanismos de propagação de atividade epileptiforme em um modelo cortical de grande porte |
| Beneficiário: | Rodrigo Felipe de Oliveira Pena |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado Direto |