Amplifying post-stimulation oscillatory dynamics by engaging synaptic plasticity with periodic stimulation: a modelling study
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Periodic brain stimulation (PBS) techniques, either intracranial or non-invasive, electrical or magnetic, represent promising neuromodulatory tools for the treatment of neurological and neuropsychiatric disorders. Through the modulation of endogenous oscillations, PBS may engage synaptic plasticity, hopefully leading to persistent lasting effects. However, stabilizing such effects represents an important challenge: the interaction between induced electromagnetic fields and neural circuits may yield highly variable responses due to heterogeneous neuronal and synaptic biophysical properties, limiting PBS clinical potential. In this study, we explored the conditions on which PBS leads to amplified post-stimulation oscillatory power, persisting once stimulation has been turned off. We specifically examined the effects of heterogeneity in neuron time scales on post-stimulation dynamics in a population of balanced leaky-integrated and fire (LIF) neurons that exhibit synchronous-irregular spiking activity. Our analysis reveals that such heterogeneity enables PBS to engage synaptic plasticity, amplifying post-stimulation power. Our results show that such post-stimulation aftereffects result from selective frequency- and cell-type-specific synaptic modifications. We evaluated the relative importance of stimulation-induced plasticity amongst and between excitatory and inhibitory populations. Our results indicate that heterogeneity in neurons’ time scales and synaptic plasticity are both essential for stimulation to support post-stimulation aftereffects, notably to amplify the power of endogenous rhythms.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».