Short-term synaptic plasticity (STP) is a phenomenon that has been closely associated with how neurons communicate with each other. I study communication between neurons tied to synapses endowed with short-term plasticity (dynamic synapses). This is achieved by using mathematical models of neural phenomena that align with those found in real neurons. In addition to dynamic synapses, a model of static synapses is created, on which control experiments are performed. The response of postsynaptic neurons, to spiking-sequences from presynaptic neurons, is examined in order to infer how information is transmitted across cells. During these computational experiments, it was found that the range of firing rates to which postsynaptic neurons responded, depends heavily on certain parameters of STP-processes. These parameters are the time constants for short-term synaptic depression and facilitation: the two time-dependent processes that define STP. Some results confirm those of the existing literature, while this work places an added emphasis on the sensitivity of the propagation of rate codes to the aforementioned parameters of synapses. This is relevant because it has been found that real synapses display a wide range of time constants in the nervous system. Hence, understanding how this variation carries a significant impact on rate-coding schemes is vital when engaging in further studies of neural rate codes. / Synaptisk plasticitet på kort sikt (STP) är ett fenomen som har blivit nära förknippat med hur nervceller kommunicerar med varandra. Jag studerar kommunikation mellan nervceller som är kopplade till synapser som är försedda med kortsiktig synaptisk plasticitet (dynamiska synapser). Detta har åstadkommits genom matematisk modellering av fenomen i nervsystemet som är konsekventa med de som är funna i verkliga nervceller. Utöver dynamiska synapser, så skapas även en modell av statiska synapser på vilka kontrollexperiment utövas. Gensvaret av postsynaptiska nervceller, på sekvenser av nervimpulser från presynaptiska nervceller, kartläggs för att studera hur information transmitteras mellan celler. I dessa beräkningsmässiga experiment så var det funnet att spannet av frekvenser för vilka postsynaptiska nervceller visade gensvar, var kraftigt beroende på specifika parametrar för STP-processer. Dessa parametrar är tidskonstanterna för synaptisk depression på kort sikt samt synaptisk facilitering på kort sikt: de två tidsberoende processerna som definierar STP. Vissa resultat bekräftade de som återfinns i den befintliga literaturen, samtidigt som detta arbete placerar adderad tyngd på känsligheten som frekvensmässiga koder uppvisar för ovannämnda synaptiska parametrar. Detta är relevant eftersom det är känt att verkliga synapser uppvisar ett brett spann av tidskonstanter i nervsystemet. Följdaktigen är det centralt att förstå hur denna variation innehar signifikant påverkan på frekvenskoder vid fortsatta studier inom frekvensmässiga neurala koder.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-321356 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Spolander, Oscar |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2022:690 |
Page generated in 0.0029 seconds