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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)。 |
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| === 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。 |
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| === 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: |
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| 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。 |
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| === 吸引子动力学的丰富化 === | | === 吸引子动力学的丰富化 === |
第137行: |
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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。 | + | 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 | + | 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 \, . |
第144行: |
第141行: |
| </math>|{{EquationRef|9}}}} | | </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: | + | 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> | | {{NumBlk|::|<math> |
| 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 \, . |
第160行: |
第157行: |
| </math>|{{EquationRef|11}}}} | | </math>|{{EquationRef|11}}}} |
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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 | + | 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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| {{NumBlk|::|<math> | | {{NumBlk|::|<math> |
第190行: |
第187行: |
| </math>|{{EquationRef|15}}}} | | </math>|{{EquationRef|15}}}} |
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− | 其中从 Eq. ({{EquationNote|10}})我们用到了 $U R_0 \tau_{d}=1/x_0 - 1$。 | + | 其中从 Eq. ({{EquationNote|10}})我们用到了 <math>$U R_0 \tau_{d}=1/x_0 - 1$。 |
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| 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 |
第218行: |
第215行: |
| </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 | + | 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 |
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| {{NumBlk|::|<math> | | {{NumBlk|::|<math> |
第242行: |
第239行: |
| </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。 | + | 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。 |
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| == 参考文献 == | | == 参考文献 == |