The Impact of Small Time Delays on the Onset of Oscillations and Synchrony in Brain Networks
Notice bibliographique
Résumé
The human brain constitutes one of the most advanced networks produced by nature, consisting of billions of neurons communicating with each other. However, this communication is not in real-time, with different communication or time-delays occurring between neurons in different brain areas. Here, we investigate the impacts of these delays by modeling large interacting neural circuits as neural-field systems which model the bulk activity of populations of neurons. By using a Master Stability Function analysis combined with numerical simulations, we find that delays (1) may actually stabilize brain dynamics by temporarily preventing the onset to oscillatory and pathologically synchronized dynamics and (2) may enhance or diminish synchronization depending on the underlying eigenvalue spectrum of the connectivity matrix. Real eigenvalues with large magnitudes result in increased synchronizability while complex eigenvalues with large magnitudes and positive real parts yield a decrease in synchronizability in the delay vs. instantaneously coupled case. This result applies to networks with fixed, constant delays, and was robust to networks with heterogeneous delays. In the case of real brain networks, where the eigenvalues are predominantly real, owing to the nearly symmetric nature of these weight matrices, biologically plausible, small delays, are likely to increase synchronization, rather than decreasing it.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».