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Enregistrement W7132992325

Adaptive myelination and its synchronous dynamics in the Kuramoto network model with state-dependent delays

2021· dissertation· W7132992325 sur OpenAlexaff
Seong Hyun Park

Notice bibliographique

RevueTSpace · 2021
Typedissertation
Langue
DomaineComputer Science
ThématiqueNonlinear Dynamics and Pattern Formation
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésKuramoto modelControl theory (sociology)Stability (learning theory)Synchronization (alternating current)Limit (mathematics)Limit cycleTopology (electrical circuits)Multistability
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

White matter pathways form a complex network of myelinated axons that play a critical role in brain function by facilitating the timely transmission of neural signals. Recent evidence reveals that white matter networks are adaptive and that myelin undergoes continuous reformation through behaviour and learning during both developmental stages and adulthood in the mammalian life cycle. Consequently, this allows axonal conduction delays to adjust in order to regulate the timing of neuron signals propagating between different brain regions. Despite its newly founded relevance, the network distribution of conduction delays have yet to be widely incorporated in computational models, as the delays are typically assumed to be either constant or ignored altogether. From its clear influence towards temporal dynamics, we are interested in how adaptive myelination affects oscillatory synchrony in the brain. We introduce a plasticity rule into the delays of a weakly coupled oscillator network, whose positions relative to its natural limit cycle oscillations is described through a coupled phase model. From this, the addition of slowly adaptive network delays can potentially lead coupled oscillators to a more phase synchronous limit cycle. To see how adaptive white matter remodelling can shape synchronous dynamics, we modify the canonical Kuramoto model by enabling all connections with phase-dependent delays that change over time. We directly compare the synchronous behaviours of the Kuramoto model equipped with static delays and adaptive delays by analyzing the synchronized equilibria and stability of the system's phases. Our mathematical analysis of the model with Dirac and exponentially distributed connection delays, supported by numerical simulations, demonstrates that larger, more widely varying distributions of delays generally impede synchronization in the Kuramoto network. Adaptive delays act as a stabilizing mechanism for the synchrony of the network by adjusting towards a more optimal distribution of delays. Adaptive delays also make global synchronization more resilient to perturbations and injury towards network architecture. Our results provide insights about the potential significance of activity-dependent myelination. We hope that these results lay out the groundwork to computationally study the influence of adaptative myelination towards large-scale brain synchrony.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,013

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,272
Écart entre enseignants0,258 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
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Résumé présentoui

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