Estadística cortical de correlaciones densas de orden superior

FERNANDO MONTANI; ROMAN BARAVALLE

La Plata

Encuentro; II Encuentro Argentino de Mecánica Geométrica y Física Matemática; 2019

Facultad de Ciencias Exactas y Facultad de Ingeniería, UNLP

Un desafío principal en neurociencia es evaluar la estructura de momentos de ordensuperior de las poblaciones neuronales (i.e. skewness, kurtosis). Consideramos el modelode gaussianas dicotomizadas que genera trenes de espigas mediante la umbralización deuna variable Gaussiana multivariada.Aunque las entradas a los modelos están distribuidas en forma Gaussiana y por lo tanto notienen interacciones más allá del segundo orden, este modelo da lugar a correlaciones deórdenes superior. Proponemos una combinación de técnicas analíticas y numéricas paraestimar los momentos primero, segundo, tercero y cuarto de las distribuciones deprobabilidad de disparo en las salidas. Nuestros hallazgos muestran que una gran cantidadde interacciones entre pares en las entradas puede inducir correlaciones de orden superioren las salidas, en particular de tercer y cuarto orden, que puede llevar al sistema a dosposibles regímenes, uno con baja actividad a (?estado DOWN?) y otro con alta actividad(?estado UP?). Es importante destacar que el cumulante de cuarto orden reducido ocumulante de Binder nos permite mostrar que los órdenes superiores generan un sistemaneuronal crítico que representa una transición de fase de segundo orden.