Добавить новость


News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Capturing the emergent dynamical structure in biophysical neural models

by Borjan Milinkovic, Lionel Barnett, Olivia Carter, Anil K. Seth, Thomas Andrillon

Complex neural systems can display structured emergent dynamics. Capturing this structure remains a significant scientific challenge. Using information theory, we apply Dynamical Independence (DI) to uncover the emergent dynamical structure in a minimal 5-node biophysical neural model, shaped by the interplay of two key aspects of brain organisation: integration and segregation. In our study, functional integration within the biophysical neural model is modulated by a global coupling parameter, while functional segregation is influenced by adding dynamical noise, which counteracts global coupling. Leveraging transfer entropy, DI defines a dimensionally-reduced macroscopic variable (e.g., a coarse-graining) as emergent to the extent that it behaves as an independent dynamical process, distinct from the micro-level dynamics. Dynamical dependence (a departure from dynamical independence) is measured by minimising the transfer entropy from microlevel variables to macroscopic variables across spatial scales. Our results indicate that the degree of emergence of macroscopic variables is relatively minimised at balanced points of integration and segregation and maximised at the extremes. Additionally, our method identifies to which degree the macroscopic dynamics are localised across microlevel nodes, thereby elucidating the emergent dynamical structure through the relationship between microscopic and macroscopic processes. We find that deviation from a balanced point between integration and segregation results in a less localised, more distributed emergent dynamical structure as identified by DI. This finding suggests that a balance of functional integration and segregation is associated with lower levels of emergence (higher dynamical dependence), which may be crucial for sustaining coherent, localised emergent macroscopic dynamical structures. This work also provides a complete computational implementation for the identification of emergent neural dynamics that could be applied both in silico and in vivo.

Читайте на сайте


Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. Абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city
Музыкальные новости
Новости России
Экология в России и мире
Спорт в России и мире
Moscow.media










Топ новостей на этот час

Rss.plus