Intrinsic dynamics of randomly clustered networks generate place fields and preplay of novel environments
Notice bibliographique
Résumé
Abstract During both sleep and awake immobility, hippocampal place cells reactivate time-compressed versions of sequences representing recently experienced trajectories in a phenomenon known as replay. Intriguingly, spontaneous sequences can also correspond to forthcoming trajectories in novel environments experienced later, in a phenomenon known as preplay. Here, we present a model showing that sequences of spikes correlated with the place fields underlying spatial trajectories in both previously experienced and future novel environments can arise spontaneously in neural circuits with random, clustered connectivity rather than pre-configured spatial maps. Moreover, the realistic place fields themselves arise in the circuit from minimal, landmark-based inputs. We find that preplay quality depends on the network’s balance of cluster isolation and overlap, with optimal preplay occurring in small-world regimes of high clustering yet short path lengths. We validate the results of our model by applying the same place field and preplay analyses to previously published rat hippocampal place cell data. Our results show that clustered recurrent connectivity can generate spontaneous preplay and immediate replay of novel environments. These findings support a framework whereby novel sensory experiences become associated with preexisting “pluripotent” internal neural activity patterns.
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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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».