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如图2A,B所示。特别是,对于以抑制为主的突触(<math>u^+ \approx U</math>),平均突触效能<math>E=Au^+x</math>与率成反比下降,而稳态突触电流在限制频率<math>\lambda \sim \frac{1}{U\tau_d}</math>处饱和,超过此频率,动态突触无法传输有关稳态发射率的信息(图2A)。另一方面,促进突触可以针对依赖于STP参数的特定前突触率进行调整(图2B)。
 
如图2A,B所示。特别是,对于以抑制为主的突触(<math>u^+ \approx U</math>),平均突触效能<math>E=Au^+x</math>与率成反比下降,而稳态突触电流在限制频率<math>\lambda \sim \frac{1}{U\tau_d}</math>处饱和,超过此频率,动态突触无法传输有关稳态发射率的信息(图2A)。另一方面,促进突触可以针对依赖于STP参数的特定前突触率进行调整(图2B)。
      
=== 时间过滤 ===
 
=== 时间过滤 ===
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除了前馈和反馈传输外,神经回路还产生神经元之间的复发性互动。在复发性互动中包含STP后,网络动态展现出许多纯静态突触无法产生的新颖有趣行为。因此,这些新的动态属性可以实现STP介导的网络计算。
 
除了前馈和反馈传输外,神经回路还产生神经元之间的复发性互动。在复发性互动中包含STP后,网络动态展现出许多纯静态突触无法产生的新颖有趣行为。因此,这些新的动态属性可以实现STP介导的网络计算。
      
=== 对瞬时输入的神经响应延长 ===
 
=== 对瞬时输入的神经响应延长 ===
第108行: 第106行:     
已经研究了STD和STF对经典Hopfield模型记忆容量的联合效应([[#Mejías09|Mejías 09]])。研究发现,STD降低了网络的记忆容量,但引入了一种新的、在计算上可取的特性,即网络可以在记忆状态之间跳跃,这对于记忆搜索可能是有用的。有趣的是,STF可以补偿STD导致的记忆容量损失。
 
已经研究了STD和STF对经典Hopfield模型记忆容量的联合效应([[#Mejías09|Mejías 09]])。研究发现,STD降低了网络的记忆容量,但引入了一种新的、在计算上可取的特性,即网络可以在记忆状态之间跳跃,这对于记忆搜索可能是有用的。有趣的是,STF可以补偿STD导致的记忆容量损失。
      
=== 吸引子动力学的丰富化 ===
 
=== 吸引子动力学的丰富化 ===
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</math>|{{EquationRef|8}}}}
 
</math>|{{EquationRef|8}}}}
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目标是推导一个滤波器 $\chi$,将输出的突触电流 $I$ 与输入率 $R$ 相关联。
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目标是推导一个滤波器 <math>$\chi$,将输出的突触电流 <math>$I$ 与输入率 <math>$R$ 相关联。
注意,因为输入率 $R$ 以乘法方式进入方程,输入-输出转换函数是非线性的。然而,通过考虑围绕常数率 $R_0$ 的发射率 $R(t)$ 的小扰动 $R_1 \rho(t)$,可以推导出一个线性滤波器,即
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注意,因为输入率 <math>$R$ 以乘法方式进入方程,输入-输出转换函数是非线性的。然而,通过考虑围绕常数率 <math>$R_0$ 的发射率 <math>$R(t)$ 的小扰动 <math>$R_1 \rho(t)$,可以推导出一个线性滤波器,即
 
{{NumBlk|::|<math>
 
{{NumBlk|::|<math>
 
R(t):=R_0 + R_1 \rho (t)\, \quad\text{with}\quad R_0,R_1>0 \quad\text{and}\quad R_1\ll R_0 \, .
 
R(t):=R_0 + R_1 \rho (t)\, \quad\text{with}\quad R_0,R_1>0 \quad\text{and}\quad R_1\ll R_0 \, .
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</math>|{{EquationRef|9}}}}
 
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我们假设,$R$ 中的这种小扰动会在变量 $x$ 的稳态值 $x_0>0$ 周围产生小扰动:
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我们假设,<math>$R$ 中的这种小扰动会在变量 <math>$x$ 的稳态值 <math>$x_0>0$ 周围产生小扰动:
 
{{NumBlk|::|<math>
 
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x(t) = x_0 + x_1(t)\quad\text{with}\quad x_0 = \frac{1}{1+UR_0\tau_{d}} \quad\text{and}\quad |x_1(t)| \ll x_0 \, .
 
x(t) = x_0 + x_1(t)\quad\text{with}\quad x_0 = \frac{1}{1+UR_0\tau_{d}} \quad\text{and}\quad |x_1(t)| \ll x_0 \, .
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在 Eq. ({{EquationNote|11}}) 中,我们忽略了二阶项 $x_1 R_1\rho$,因为我们假设 $R_1\ll R_0$ 且 $|x_1|\ll x_0$。将 Eq. ({{EquationNote|11}}) 代入 Eq. ({{EquationNote|7}})得到
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在 Eq. ({{EquationNote|11}}) 中,我们忽略了二阶项 <math>$x_1 R_1\rho$,因为我们假设 <math>$R_1\ll R_0$ 且 <math>$|x_1|\ll x_0$。将 Eq. ({{EquationNote|11}}) 代入 Eq. ({{EquationNote|7}})得到
    
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</math>|{{EquationRef|15}}}}
 
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其中从 Eq. ({{EquationNote|10}})我们用到了 $U R_0 \tau_{d}=1/x_0 - 1$。
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其中从 Eq. ({{EquationNote|10}})我们用到了 <math>$U R_0 \tau_{d}=1/x_0 - 1$。
    
接下来,我们将 Eq. ({{EquationNote|11}}) 代入Eq. ({{EquationNote|8}}) 来线性化突触电流的动态
 
接下来,我们将 Eq. ({{EquationNote|11}}) 代入Eq. ({{EquationNote|8}}) 来线性化突触电流的动态
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</math>|{{EquationRef|18}}}}
 
</math>|{{EquationRef|18}}}}
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为了解释这个结果,我们将傅里叶变换 $\widehat{R}=R_0\delta(\omega)+R_1 \widehat{\rho}$ 代入 Eq. ({{EquationNote|17}}),得到
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为了解释这个结果,我们将傅里叶变换 <math>$\widehat{R}=R_0\delta(\omega)+R_1 \widehat{\rho}$ 代入 Eq. ({{EquationNote|17}}),得到
    
{{NumBlk|::|<math>
 
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</math>|{{EquationRef|21}}}}
 
</math>|{{EquationRef|21}}}}
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因此,输出电流 $I$ 是稳态电流 $I_0$ 和经过滤波的扰动 $\frac{I_0 R_1}{R_0} \int {\rm d}\tau \, \chi(\tau) \rho(t-\tau)$ 的和,其中 $\chi$ 是我们感兴趣的滤波器。
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因此,输出电流 <math>$I$ 是稳态电流 <math>$I_0$ 和经过滤波的扰动 <math>$\frac{I_0 R_1}{R_0} \int {\rm d}\tau \, <math>\chi(\tau) \rho(t-\tau)$ 的和,其中 <math>$\chi$ 是我们感兴趣的滤波器。
    
== 参考文献 ==
 
== 参考文献 ==
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