Revelando características espectrales de trenes de impulsos neuronales estocásticos
Autores: Orcioni, Simone; Paffi, Alessandra; Apollonio, Francesca; Liberti, Micaela
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Revelando características espectrales de trenes de impulsos neuronales estocásticos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Espectros de potencia
Trenes de espigas
Picos espectrales
Comportamiento neuronal
Dominio de frecuencia
Densidad espectral de potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
Los espectros de potencia de los trenes de espigas revelan propiedades importantes del comportamiento neuronal. Mostran varios picos, cuya forma y posición dependen de los estímulos aplicados y de propiedades biofísicas intrínsecas, como la densidad de corriente de entrada y el ruido del canal. La posición de los picos espectrales en el dominio de frecuencia no es predecible de manera directa a partir de promedios estadísticos de los intervalos entre espigas, especialmente cuando predomina el comportamiento estocástico. En este trabajo, proporcionamos un modelo para el espectro de potencia neuronal, obtenido a partir de la Transformada Discreta de Fourier y expresado como una serie de valores esperados de términos sinusoidales. El primer término de la serie nos permite estimar las frecuencias de los picos espectrales con un error máximo de unos pocos Hz, y explicar por qué no son armónicos de la frecuencia del primer pico. Por lo tanto, la expresión simple del modelo propuesto de densidad espectral de potencia (PSD) lo convierte en una herramienta interpretativa poderosa de la forma de PSD, y también útil para estudios neurofisiológicos destinados a extraer información sobre el comportamiento neuronal a partir de los espectros de trenes de espigas.
Descripción
Los espectros de potencia de los trenes de espigas revelan propiedades importantes del comportamiento neuronal. Mostran varios picos, cuya forma y posición dependen de los estímulos aplicados y de propiedades biofísicas intrínsecas, como la densidad de corriente de entrada y el ruido del canal. La posición de los picos espectrales en el dominio de frecuencia no es predecible de manera directa a partir de promedios estadísticos de los intervalos entre espigas, especialmente cuando predomina el comportamiento estocástico. En este trabajo, proporcionamos un modelo para el espectro de potencia neuronal, obtenido a partir de la Transformada Discreta de Fourier y expresado como una serie de valores esperados de términos sinusoidales. El primer término de la serie nos permite estimar las frecuencias de los picos espectrales con un error máximo de unos pocos Hz, y explicar por qué no son armónicos de la frecuencia del primer pico. Por lo tanto, la expresión simple del modelo propuesto de densidad espectral de potencia (PSD) lo convierte en una herramienta interpretativa poderosa de la forma de PSD, y también útil para estudios neurofisiológicos destinados a extraer información sobre el comportamiento neuronal a partir de los espectros de trenes de espigas.