Heterogeneidad en las poblaciones neuronales: su importancia para la dinamica y las funciones de los circuitos neuronales

ROMAN BARAVALLE; FERNANDO MONTANI

Congreso; Trefemac 2021; 2021

Las poblaciones neuronales muestran patrones de actividad sincronica, ya que comparten entradas comunescorrelacionadas. Las neuronas de la corteza que estan conectadas por sinapsis fuertes provocan explosiones dedisparos rapidos. Por otra parte, las areas conectadas por sinapsis mas debiles tienen una dinamica mas lenta ypueden contribuir a las asimetrias en las distribuciones de entrada. El objetivo de este trabajo es desarrollar unmodelo neuronal para investigar como las heterogeneidades en las distribuciones de entrada sinaptica afectan adiferentes niveles de actividad organizativa en la dinamica cerebral. Mostramos analiticamente como pequeñoscambios en sesgo de las entradas sinapticas pueden causar grandes cambios en las interacciones de las salidas a nivelde la actividad de la poblacion neuronal generando a una transicion de fase. Mas especificamente, demostramosque una simple variacion en la direccion de una distribucion sesgada en las entradas neuronales puede generaruna transicion de estados en la tasa de disparo, pasando de un silencio espontaneo a una actividad absoluta dedisparos de potenciales de accion. Presentamos una cuanticacion exacta de la dinamica de las variables de salida,mostrando que cuando se considera una distribucion sesgada en las entradas de la poblacion neuronal, el puntocritico no se encuentra en un estado de asincronia o de sincronia, sino en un valor intermedio.R. Baravalle and F. Montani, Phys. Rev. E 103, 042308 (2021).