Synchronization and resilience in the Kuramoto white matter network model with adaptive state-dependent delays
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Notice bibliographique
Résumé
White matter pathways form a complex network of myelinated axons that regulate signal transmission in the nervous system and play a key role in behaviour and cognition. Recent evidence reveals that white matter networks are adaptive and that myelin remodels itself in an activity-dependent way, during both developmental stages and later on through behaviour and learning. As a result, axonal conduction delays continuously adjust in order to regulate the timing of neural signals propagating between different brain areas. This delay plasticity mechanism has yet to be integrated in computational neural models, where conduction delays are oftentimes constant or simply ignored. As a first approach to adaptive white matter remodeling, we modified the canonical Kuramoto model by enabling all connections with adaptive, phase-dependent delays. We analyzed the equilibria and stability of this system, and applied our results to two-oscillator and large-dimensional networks. Our joint mathematical and numerical analysis demonstrates that plastic delays act as a stabilizing mechanism promoting the network's ability to maintain synchronous activity. Our work also shows that global synchronization is more resilient to perturbations and injury towards network architecture. Our results provide key insights about the analysis and potential significance of activity-dependent myelination in large-scale brain synchrony.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 découle