Dale定律、稳定性和非线性是激发瞬态及自持神经动力学的充分约束

运动皮层为节律性运动和目标导向运动协调组织了丰富而灵活的网络动力学活动。计算研究已开始揭示这一动力学谱系的机制起源，但目前仍缺乏一个能够解释瞬态动力学与自维持动力学如何共同涌现的综合模型。在此，我们表明，三个简单要素——遵循戴尔定律的连接、稳定性和神经元非线性响应——足以逆向设计出能够产生瞬态、稳态以及自维持周期性活动的网络。这一动力学谱系由同一项动力学原理所支配：遵循戴尔定律的网络所固有的非正规放大与神经元非线性的相互作用，从而激发并维持多稳态、可控的动力学活动。我们的方法产生了完整的连接矩阵族，无需对权重进行手动调节或学习。在不对其进行数据拟合的情况下，这些网络即可重现运动皮层在群体水平上的特征，这意味着皮层动力学的丰富性未必需要通过学习塑造，而可能源于简单的生物学要素。

运动皮层协调产生丰富且灵活的网络动力学，以支持节律性运动和目标导向运动。计算研究已开始阐明这一动力学谱系的机制起源，但目前仍缺乏一个能够解释瞬态动力学与自维持动力学如何共同产生的综合模型。在此，我们表明，三个简单要素——戴尔连接性、稳定性和神经元非线性响应——足以反向设计出能够产生瞬态、稳态以及自维持周期性活动的网络。这一动力学谱系由同一个动力学原理所支配：戴尔网络所固有的非正规放大与神经元非线性的相互作用，从而点燃并维持多稳态且可控的动力学。我们的方法能够产生完整的连接矩阵族，而无需对权重进行手动微调或学习。在不对其进行数据拟合的情况下，这些网络能够再现运动皮层在群体水平上的特征，这意味着皮层动力学的丰富性未必需要通过学习来塑造，而可能源于简单的生物学要素。

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🏷️ 神经动力学 运动皮层 戴尔定律 非线性神经网络 非正规放大 多稳态活动