Coding stimulus amplitude by correlated neural activity
Notice bibliographique
Résumé
While correlated activity is observed ubiquitously in the brain, its role in neural coding has remained controversial. Recent experimental results have demonstrated that correlated but not single-neuron activity can encode the detailed time course of the instantaneous amplitude (i.e., envelope) of a stimulus. These have furthermore demonstrated that such coding required and was optimal for a nonzero level of neural variability. However, a theoretical understanding of these results is still lacking. Here we provide a comprehensive theoretical framework explaining these experimental findings. Specifically, we use linear response theory to derive an expression relating the correlation coefficient to the instantaneous stimulus amplitude, which takes into account key single-neuron properties such as firing rate and variability as quantified by the coefficient of variation. The theoretical prediction was in excellent agreement with numerical simulations of various integrate-and-fire type neuron models for various parameter values. Further, we demonstrate a form of stochastic resonance as optimal coding of stimulus variance by correlated activity occurs for a nonzero value of noise intensity. Thus, our results provide a theoretical explanation of the phenomenon by which correlated but not single-neuron activity can code for stimulus amplitude and how key single-neuron properties such as firing rate and variability influence such coding. Correlation coding by correlated but not single-neuron activity is thus predicted to be a ubiquitous feature of sensory processing for neurons responding to weak input.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».