Dinámica neuronal de una población de neuronas: correlaciones subyacentes para bajas y altas frecuencias

FERNANDO MONTANI; BARAVALLE, ROMAN

Mar del Plata

Congreso; XVI Congreso Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada (TREFEMAC); 2018

La presencia de correlaciones mayores dos en los inputs comunes a las poblaciones neuronales y en los outputs de potenciales de acción induce la necesidad de desarrollar un nuevo marco teórico que tenga en cuenta la complejidad de la actividad sincronizada entre los patrones. Es aceptado que los potenciales de acción sincronizados de muchas neuronas pueden por ejemplo modificar sustancialmente la informaci ́on de las componentes de frecuencia de los potenciales de campo local (LFPs). En particular los electroencefalogramas (EEG) sobre el cuero cabelludo, registrados por un solo electrodo, son una versión suavizada espaciotemporalmente hablando del LFP. En este trabajo desarrollamos un formalismo que nos permite cuantificar la cantidad de correlaciones de orden superior a dos en las entradas y salidas neuronales de una población de neuronas. Esto nos permite capturar la dinámica producida por cambios sutiles en los inputs y los outputs de poblaciones neuronales cuantificando los momentos de órdenes superiores a dos. Presentamos un análisis exhaustivo de cómo las estadísticas de los inputs transforman elproceso de umbral en las estadísticas de los outputs, y mostramos bajo qué condiciones las correlaciones de orden superior pueden conducir a un número mayor o menor de potenciales de acción sincronizados en la población neuronal. Finalmente caracterizamos el strength del network neuronal para distintas actividades rítmicas del cerebro.