Role of STDP in regulation of neural timing networks in human: a simulation study

Authors

  • Sh Gharibzadeh
  • B Babadi
  • K Moradi
  • M Sadat Safavi
  • MH Kazemi
Abstract:

Many physiological events require an accurate timing signal, usually generated by neural networks called central pattern generators (CPGs). On the other hand, properties of neurons and neural networks (e.g. time constants of neurons and weights of network connections) alter with time, resulting in gradual changes in timing of such networks. Recently, a synaptic weight adjustment mechanism has been docu¬mented in some synapses, based on timing of pre- and post-synaptic electrical activities, called s spike-timing-dependent plasticity (STDP). We present a model in which the accuracy of the timer network sig¬nificantly improves by using this mechanism. In our model, based on leaky integrate and fire elements, we used 30 timer neurons (time constant=0.0005, resting voltage=-60 mv and threshold=-50 mv) and one feedback neuron (Time constant=0.001, resting voltage=-60 mv, threshold=-50 mv). Some simulated noise was applied to the synaptic connections (random deviation up to 20% of the default synaptic weight). We applied STDP to feedback neuron-timer neurons connections (for both long term depression and long term potentiation: dw=0.01×e-(ISI/100+1) and examined the inter-spike interval (ISI) of the feedback neuron as our model output. There was a significant reduction in ISI variation with (Mean ISI=230 and SD=2.21) and without (Mean ISI=204, SD=10.1) applying STDP. In this simulation, weak synapses will be strengthened because their post-synaptic timer neuron will fire after feedback neuron (long term potentiation) and strong synapses will be weakened because their post-synaptic timer neuron will fire before feedback neuron (long term depression). Therefore, the effect of noise would be partially compensated.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

focus on communication in iranian high school language classes: a study of the role of teaching materials in changing the focus onto communication in language classes

چکیده ارتباط در کلاس به عوامل زیادی از جمله معلمان، دانش آموزان، برنامه های درسی و از همه مهم تر، مواد آموزشی وابسته است. در تدریس ارتباطی زبان که تاکید زیادی بر توانش ارتباطی دارد، کتاب درسی به عنوان عامل موثر بر پویایی کلاس محسوب میگردد که درس ها را از طریق فراهم آوردن متن ارتباط کلاسی و هم چنین نوع تمرین زبانی که دانش آموزان در طول فعالیت های کلاسی به آن مشغول اند، کنترل می کند. این حقیقت ک...

15 صفحه اول

a study of baudrillards ideas in brian moores fiction

پیدایش مرحله ی جدیدی از نظام سرمایه داری بعد از جنگ جهانی دوم همزمان است با ظهور عصر اطلاعات و رسانه جمعی. در چنین جامعه ای سیر آزادانه ی نشانه ها در فضای بی اساس مجازی بر سرعت فرسایش واقعیت می افزاید. به اعتقاد بودریار، فقدان واقعیت به واسطه ی شبیه سازی آن و تولید حاد واقعیت (hyperreality) پنهان خواهد ماند. این پژوهش بر آن است که جامعه فرانوین توصیف شده در سه رمان بریان مور را با توجه به نظر...

15 صفحه اول

gradual erasure of subjectivity: a study of samuel beckett’s trilogy in the light of postmodernism

ساموئل بکت بیشتر از هر نویسنده دیگری در نیم? دوم قرن بیستم با گفتارش زمان? ما را به آستان? از هم پاشیدگی کشانده است، آستانه ای که در آن مدرنیته با سرانجام گریزان اما غیرقابل اجتناب خود مواجه می شود. در این تحقیق روی مفهوم فردیت و محو آن در دوران پسامدرن تاکید شده و در طی آن سعی شده است که فردیت مدرن و پسامدرن در رمان های سه گانه بکت بررسی گردد. تحقیق حاضر یک بررسی کتابخانه ای و کیفی بر روی سه ر...

15 صفحه اول

a contrastive study of rhetorical functions of citation in iranian and international elt scopus journals

writing an academic article requires the researchers to provide support for their works by learning how to cite the works of others. various studies regarding the analysis of citation in m.a theses have been done, while little work has been done on comparison of citations among elt scopus journal articles, and so the dearth of research in this area demands for further investigation into citatio...

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume Volume 3  issue Supplement 1

pages  92- 92

publication date 2010-11-20

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023