論文の概要: Regime Mapping of Oscillatory States in Balanced Spiking Networks with Multiple Time Scales
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.04770v1
- Date: Mon, 06 Apr 2026 15:43:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-07 15:49:19.254456
- Title: Regime Mapping of Oscillatory States in Balanced Spiking Networks with Multiple Time Scales
- Title(参考訳): 複数の時間スケールを持つ平衡スパイキングネットワークにおける振動状態のレジームマッピング
- Authors: Tsung-Han Kuo, Tzu-Chia Tung,
- Abstract要約: 本研究では, シナプス後崩壊 (s) , 伝導遅延 (d) および可塑性率 (p) が, 漏れやすい統合・火災ネットワークにおいて共同的に振動状態を形成するかを示す。
その結果, 操作点選択, 同期変調研究, 将来的な生物基盤スパイキングネットワークモデリングに有用である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.458354142255472
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Balanced spiking networks can transition between silent, asynchronous-irregular, and oscillatory states depending on interacting synaptic and temporal time scales, while their joint parameter structure remains incompletely characterized. In this work, we systematically map how postsynaptic decay (τs), conduction delay (d), and plasticity rate (λp) jointly shape oscillatory regimes in recurrent leaky integrate-and-fire networks. By combining Brian2 simulations across the (τs, d, λp) space with a coarse Hopf-reference boundary, we construct regime maps that directly visualize SIL-AI-OSC transitions and corresponding spectral prominence landscapes. The mapped results show that increasing λp expands oscillatory regions toward shorter τs and moderate-to-long delays, while prominence maps identify parameter regions with the strongest rhythmic coherence. Representative control experiments further connect this global landscape to local rhythm-forming mechanisms, showing that STDP freezing weakens rhythmic coherence whereas delay jitter enhances it with minimal change in mean firing rate. As a result, these findings provide a useful reference for operating-point selection, synchrony modulation studies, and future biologically grounded spiking-network modeling within similar balanced-network settings.
- Abstract(参考訳): バランスの取れたスパイクネットワークは、相互作用するシナプスと時間スケールに応じて、無声、非同期不規則、および発振状態の間で遷移することができるが、その結合パラメータ構造は不完全である。
本研究では, 繰り返し漏れする集積・火災ネットワークにおいて, 後シナプス崩壊 (τs), 伝導遅延 (d), 可塑性速度 (λp) が共形振動系を形成する様子を系統的に地図化した。
粗いホップ参照境界と(τs, d, λp)空間上のBrian2シミュレーションを組み合わせることで、SIL-AI-OSC遷移とそれに対応するスペクトルプロミネンスランドスを直接可視化する構造写像を構築する。
その結果, λp の増加は τs と中長期の遅れに対して振動領域を拡大し, プロミネンスマップは最も強いリズムコヒーレンスを持つパラメータ領域を同定した。
代表的な制御実験では,STDP凍結がリズムコヒーレンスを弱めるのに対して,遅延ジッタは平均発火速度を最小限に向上させることを示した。
その結果, 操作点選択, 同期変調研究, および, 同様の平衡ネットワーク環境下での生物学的基盤スパイキングネットワークモデリングに有用であることがわかった。
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