Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

The effect of inhibition on rate code efficiency indicators

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985823%3A_____%2F19%3A00518628" target="_blank" >RIV/67985823:_____/19:00518628 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1007545" target="_blank" >https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1007545</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1371/journal.pcbi.1007545" target="_blank" >10.1371/journal.pcbi.1007545</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    The effect of inhibition on rate code efficiency indicators

  • Popis výsledku v původním jazyce

    In this paper we investigate the rate coding capabilities of neurons whose input signal are alterations of the base state of balanced inhibitory and excitatory synaptic currents. We consider different regimes of excitation-inhibition relationship and an established conductance-based leaky integrator model with adaptive threshold and parameter sets recreating biologically relevant spiking regimes. We find that given mean post-synaptic firing rate, counter-intuitively, increased ratio of inhibition to excitation generally leads to higher signal to noise ratio (SNR). On the other hand, the inhibitory input significantly reduces the dynamic coding range of the neuron. We quantify the joint effect of SNR and dynamic coding range by computing the metabolic efficiency—the maximal amount of information per one ATP molecule expended (in bits/ATP). Moreover, by calculating the metabolic efficiency we are able to predict the shapes of the post-synaptic firing rate histograms that may be tested on experimental data. Likewise, optimal stimulus input distributions are predicted, however, we show that the optimum can essentially be reached with a broad range of input distributions. Finally, we examine which parameters of the used neuronal model are the most important for the metabolically efficient information transfer.

  • Název v anglickém jazyce

    The effect of inhibition on rate code efficiency indicators

  • Popis výsledku anglicky

    In this paper we investigate the rate coding capabilities of neurons whose input signal are alterations of the base state of balanced inhibitory and excitatory synaptic currents. We consider different regimes of excitation-inhibition relationship and an established conductance-based leaky integrator model with adaptive threshold and parameter sets recreating biologically relevant spiking regimes. We find that given mean post-synaptic firing rate, counter-intuitively, increased ratio of inhibition to excitation generally leads to higher signal to noise ratio (SNR). On the other hand, the inhibitory input significantly reduces the dynamic coding range of the neuron. We quantify the joint effect of SNR and dynamic coding range by computing the metabolic efficiency—the maximal amount of information per one ATP molecule expended (in bits/ATP). Moreover, by calculating the metabolic efficiency we are able to predict the shapes of the post-synaptic firing rate histograms that may be tested on experimental data. Likewise, optimal stimulus input distributions are predicted, however, we show that the optimum can essentially be reached with a broad range of input distributions. Finally, we examine which parameters of the used neuronal model are the most important for the metabolically efficient information transfer.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    30103 - Neurosciences (including psychophysiology)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA17-06943S" target="_blank" >GA17-06943S: Přesnost neuronálního kódování a její adaptace na statistiku stimulu</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2019

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    PLoS Computational Biology

  • ISSN

    1553-7358

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    15

  • Číslo periodika v rámci svazku

    12

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    21

  • Strana od-do

    e1007545

  • Kód UT WoS článku

    000507310800018

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85076448863