Consiglio Nazionale delle Ricerche

Tipo di prodottoArticolo in rivista
TitoloChaos and Correlated Avalanches in Excitatory Neural Networks with Synaptic Plasticity
Anno di pubblicazione2017
Formato
  • Elettronico
  • Cartaceo
Autore/iPittorino F.; Ibanez-Berganza M.; Di Volo M.; Vezzani A.; Burioni R.
Affiliazioni autoriDipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche, 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, Laboratoire de Neurosciences Cognitives, INSERM U960, École Normale Supérieure, Paris, 75005, France; IMEM-CNR, Parco Area delle Scienze, 37/a, Parma, 43124, Italy
Autori CNR e affiliazioni
  • ALESSANDRO VEZZANI
Lingua/e
  • inglese
AbstractA collective chaotic phase with power law scaling of activity events is observed in a disordered mean field network of purely excitatory leaky integrate-and-fire neurons with short-term synaptic plasticity. The dynamical phase diagram exhibits two transitions from quasisynchronous and asynchronous regimes to the nontrivial, collective, bursty regime with avalanches. In the homogeneous case without disorder, the system synchronizes and the bursty behavior is reflected into a period doubling transition to chaos for a two dimensional discrete map. Numerical simulations show that the bursty chaotic phase with avalanches exhibits a spontaneous emergence of persistent time correlations and enhanced Kolmogorov complexity. Our analysis reveals a mechanism for the generation of irregular avalanches that emerges from the combination of disorder and deterministic underlying chaotic dynamics.
Lingua abstractinglese
Altro abstract-
Lingua altro abstract-
Pagine da098102-1
Pagine a098102-5
Pagine totali5
RivistaPhysical review letters
Attiva dal 1958
Editore: American Physical Society - College Park, MD
Paese di pubblicazione: Stati Uniti d'America
Lingua: inglese
ISSN: 1079-7114
Titolo chiave: Physical review letters
Titolo proprio: Physical review letters
Titolo abbreviato: Phys. rev. letters
Titoli alternativi:
  • Physical review letters online
  • PRL
Numero volume della rivista118
Fascicolo della rivista9
DOI10.1103/PhysRevLett.118.098102
Verificato da refereeSì: Internazionale
Stato della pubblicazionePublished version
Indicizzazione (in banche dati controllate)
  • Scopus (Codice:2-s2.0-85014696923)
  • ISI Web of Science (WOS) (Codice:000396045900020)
  • PubMed (Codice:28306273)
Parole chiaveSELF-ORGANIZED CRITICALITY; INHIBITORY SPIKING NEURONS; PULSE-COUPLED OSCILLATORS; ASYNCHRONOUS STATES; SYNCHRONOUS CHAOS; CORTICAL ACTIVITY; CEREBRAL-CORTEX; DYNAMICS; MODEL; SYNAPSES
Link (URL, URI)https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.118.098102
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
Chaos and Correlated Avalanches in Excitatory Neural Networks with Synaptic Plasticity (documento privato )
Descrizione: Versione finale pubblicata in pdf
Tipo documento: application/pdf