Sander Bohte - Efficient Adaptive Spike-Coding in a Spike Response Model
25 september 2012
Neural adaptation underlies the ability of neurons to maximize encoded information over a wide dynamic range of input stimuli. While adaptation is an intrinsic feature of neuronal models like the Hodgkin-Huxley model, the challenge is to integrate adaptation in models of neural computation. Taking a cue from kinetic models of adaptation, we propose an Adaptive Spike Response Model where the spike-triggered adaptation dynamics are scaled multiplicatively by the adaptation state at the time of spiking. We show that in such a model, the firing rate in the multiplicative adaptation model saturates to a maximum spike-rate. When simulating variance-switching experiments, the model also quantitatively fits the experimental data over a wide dynamic range. Furthermore, such multiplicative spike-triggered adaptation suggests a straightforward interpretation of neural activity in terms of dynamic signal encoding with shifted and weighted exponential kernels. We show that when thus encoding rectified filtered stimulus signals, the Adaptive Spike Response Model achieves a high coding efficiency and maintains this efficiency over changes in the dynamic signal range of several orders of magnitude, without changing model parameters.
Laatst gewijzigd: | 10 februari 2021 14:57 |
Meer nieuws
-
29 april 2025
Impact | Rubber recycling
De komende weken introduceren de genomineerden voor de Ben Feringa Impact Award 2025 zichzelf en hun impactvolle onderzoek of project. Deze week: Francesco Picchioni voor zijn nieuwe rubber recycling technologie.
-
29 april 2025
Impact | Besluitvorming tussen mens en AI verbeteren in de gezondheidszorg
De komende weken introduceren de genomineerden voor de Ben Feringa Impact Award 2025 zichzelf en hun impactvolle onderzoek of project. Deze week: Andra Cristiana Minculescu met haar research project over het verbeteren van menselijke en AI...
-
28 april 2025
Bouwen aan slimme oplossingen voor een dynamische wereld
Dynamische systemen – wiskundige modellen die beschrijven hoe processen zich ontwikkelen door de tijd – zijn cruciaal voor veel van de moderne wereld. Maar de grote uitdaging is om ervoor te zorgen dat deze systemen specifieke doelen bereiken. Dat...