Consiglio Nazionale delle Ricerche

Tipo di prodottoArticolo in rivista
TitoloSynchronization and long-time memory in neural networks with inhibitory hubs and synaptic plasticity
Anno di pubblicazione2017
Formato
  • Elettronico
  • Cartaceo
Autore/iBertolotti E.; Burioni R.; Di Volo M.; Vezzani A.
Affiliazioni autoriDipartimento di Fisica e Scienza della Terra, Università di Parma, via G.P. Usberti, 7/A, Parma, 43124, Italy; INFN, Gruppo Collegato di Parma, via G.P. Usberti, 7/A, Parma, 43124, Italy; Group for Neural Theory, Departément des Etudes Cognitives, Ecole Normale Supérieure, Paris, rance; Centro Interdipartimentale per Lo Studio Delle Dinamiche Complesse, via Sansone, 1, Sesto Fiorentino, 50019, Italy; Indiana University, Purdue University, 420 University Blvd., Indianapolis, IN, 46202, United States; IMEM-CNR, Parco Area delle Scienze 37/A, Parma, 43124, Italy
Autori CNR e affiliazioni
  • ALESSANDRO VEZZANI
Lingua/e
  • inglese
AbstractWe investigate the dynamical role of inhibitory and highly connected nodes (hub) in synchronization and input processing of leaky-integrate-and-fire neural networks with short term synaptic plasticity. We take advantage of a heterogeneous mean-field approximation to encode the role of network structure and we tune the fraction of inhibitory neurons fI and their connectivity level to investigate the cooperation between hub features and inhibition. We show that, depending on fI, highly connected inhibitory nodes strongly drive the synchronization properties of the overall network through dynamical transitions from synchronous to asynchronous regimes. Furthermore, a metastable regime with long memory of external inputs emerges for a specific fraction of hub inhibitory neurons, underlining the role of inhibition and connectivity also for input processing in neural networks.
Lingua abstractinglese
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Pagine totali11
RivistaPhysical review. E (Print)
Attiva dal 2016
Editore: American Physical Society - Ridge, NY
Paese di pubblicazione: Stati Uniti d'America
Lingua: inglese
ISSN: 2470-0045
Titolo chiave: Physical review. E (Print)
Titolo proprio: Physical review
Titolo abbreviato: Phys Rev E
Titolo alternativo: PRE
Numero volume della rivista95
Fascicolo della rivista1
DOI10.1103/PhysRevE.95.012308
Verificato da refereeSì: Internazionale
Stato della pubblicazionePublished version
Indicizzazione (in banche dati controllate)
  • Scopus (Codice:2-s2.0-85010434656)
  • ISI Web of Science (WOS) (Codice:000391864200006)
  • PubMed (Codice:28208338)
Parole chiaveNEURONS; SYNAPSES; OSCILLATIONS; CORTEX; BRAIN
Link (URL, URI)https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.95.012308
Titolo parallelo-
Licenza-
Scadenza embargo-
Data di accettazione-
Note/Altre informazioni-
Strutture CNR
  • IMEM — Istituto dei materiali per l'elettronica ed il magnetismo
Moduli/Attività/Sottoprogetti CNR-
Progetti Europei-
Allegati
Articolo (documento privato )
Tipo documento: application/pdf