清醒猕猴V1和V4中的神经元雪崩现象

内容形式：摘要译文

神经元雪崩是同步活动形成的级联，其规模服从幂律分布。对雪崩的分析有助于揭示工作在临界点附近的皮层动力学。在清醒猴的运动皮层和运动前皮层中均发现了雪崩，且其特性不受时间分箱、检测阈值及所用电极数量的影响。清醒灵长类动物早期视觉皮层接收强烈且具有结构的传入驱动，是否也具有这些特性尚未得到检验。我们分析了一个公开的静息态数据集，该数据集记录了两只猕猴 V1 和 V4 的 1,024 通道神经活动。在两只动物中，雪崩规模在超过 10 倍的范围内均服从幂律分布；其指数随分箱宽度变化，满足 α 与 Δt 的 β 次幂成正比（β 分别为 −0.045 和 −0.031）；分布的截止规模则与所分析的电极数量成正比。将检测阈值从 1.5 个标准差（SD）提高至 4.5 个标准差，会剔除超过 99% 的事件，但 α 每增加 1 个 SD 仅变化 0.02–0.05；相比之下，随机剔除相同数量的事件会破坏幂律分布。对每个电极的数据分别进行置换后，所有重尾分布均消失。闭眼使 α、β 和分支比的变化均未超出预先设定的等效界限，且远小于不同记录位点之间可重复观察到的差异。因此，雪崩组织特性也存在于清醒状态下的早期视觉皮层。

关键词：神经元雪崩 · 皮层临界动力学 · 清醒猕猴 · 视觉皮层V1/V4 · 幂律分布 · 大规模神经记录

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.11.758173v1?rss=1