PŘIBYLOVÁ, Lenka, Jan ŠEVČÍK, Veronika ECLEROVÁ, Petr KLIMEŠ, Milan BRÁZDIL a Hil MEIJER. Weak coupling of neurons enables very high-frequency and ultra-fast oscillations through the interplay of synchronized phase-shifts. Network Neuroscience. MIT Press, 2024, roč. 8, č. 1, s. 293-318. ISSN 2472-1751. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1162/netn_a_00351.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Weak coupling of neurons enables very high-frequency and ultra-fast oscillations through the interplay of synchronized phase-shifts
Autoři PŘIBYLOVÁ, Lenka (203 Česká republika, garant, domácí), Jan ŠEVČÍK (203 Česká republika, domácí), Veronika ECLEROVÁ (203 Česká republika, domácí), Petr KLIMEŠ, Milan BRÁZDIL (203 Česká republika, domácí) a Hil MEIJER.
Vydání Network Neuroscience, MIT Press, 2024, 2472-1751.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10102 Applied mathematics
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 4.700 v roce 2022
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1162/netn_a_00351
UT WoS 001188411200001
Klíčová slova anglicky Very High-Frequency Oscillations; Ultra-Fast Oscillations; Neuronal Network Model; Phase-Shifting Synchrony; Bifurcations; Epilepsy
Štítky 14110127, podil, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Změněno: 18. 4. 2024 09:56.
Anotace
Recently, in the past decade, high-frequency oscillations (HFOs), very high-frequency oscillations (VHFOs), and ultra-fast oscillations (UFOs) were reported in epileptic patients with drug-resistant epilepsy. However, to this day, the physiological origin of these events has yet to be understood. Our study establishes a mathematical framework based on bifurcation theory for investigating the occurrence of VHFOs and UFOs in depth EEG signals of patients with focal epilepsy, focusing on the potential role of reduced connection strength between neurons in an epileptic focus. We demonstrate that synchronization of a weakly coupled network can generate very and ultra high-frequency signals detectable by nearby microelectrodes. In particular, we show that a bistability region enables the persistence of phase-shift synchronized clusters of neurons. This phenomenon is observed for different hippocampal neuron models, including Morris-Lecar, Destexhe-Paré, and an interneuron model. The mechanism seems to be robust for small coupling, and it also persists with random noise affecting the external current. Our findings suggest that weakened neuronal connections could contribute to the production of oscillations with frequencies above 1000Hz, which could advance our understanding of epilepsy pathology and potentially improve treatment strategies. However, further exploration of various coupling types and complex network models is needed.
Návaznosti
GA22-28784S, projekt VaVNázev: Vysokofrekvenční epileptiformní aktivita v lidském mozku na makro- a mikroskopické úrovni
Investor: Grantová agentura ČR, Vysokofrekvenční epileptiformní aktivita v lidském mozku na makro- a mikroskopické úrovni
LX22NPO5107, projekt VaVNázev: Národní ústav pro neurologický výzkum
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Národní ústav pro neurologický výzkum, 5.1 EXCELES
MUNI/A/1132/2022, interní kód MUNázev: Matematické a statistické modelování 7
Investor: Masarykova univerzita, Matematické a statistické modelování 7
MUNI/G/1213/2022, interní kód MUNázev: Mathematical modeling of very and ultra-fast oscillations in EEG signals
Investor: Masarykova univerzita, Mathematical modeling of very and ultra-fast oscillations in EEG signals, INTERDISCIPLINARY - Mezioborové výzkumné projekty
Typ Název Vložil/a Vloženo Práva
Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts.pdf Licence Creative Commons  Verze souboru Miškechová, T. 9. 4. 2024

Vlastnosti

Adresa v ISu
https://is.muni.cz/auth/publication/2351977/Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts.pdf
Adresa ze světa
https://is.muni.cz/publication/2351977/Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts.pdf
Adresa do Správce
https://is.muni.cz/auth/publication/2351977/Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts.pdf?info
Ze světa do Správce
https://is.muni.cz/publication/2351977/Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts.pdf?info
Vloženo
Út 9. 4. 2024 14:26, Mgr. Tereza Miškechová

Práva

Právo číst
  • kdokoliv v Internetu
Právo vkládat
 
Právo spravovat
  • osoba prof. MUDr. Milan Brázdil, Ph.D., učo 2042
  • osoba RNDr. Veronika Eclerová, Ph.D., učo 379390
  • osoba Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722
  • osoba Mgr. Jan Ševčík, učo 460534
  • osoba doc. RNDr. Lenka Přibylová, Ph.D., učo 9607
Atributy
 

Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts.pdf

Aplikace
Otevřít soubor.
Stáhnout soubor.
Adresa v ISu
https://is.muni.cz/auth/publication/2351977/Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts.pdf
Adresa ze světa
https://is.muni.cz/publication/2351977/Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts.pdf
Typ souboru
PDF (application/pdf)
Velikost
16,1 MB
Hash md5
fb6efee3780207be108331e9452a0fe3
Vloženo
Út 9. 4. 2024 14:26

Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts_Archive.pdf

Aplikace
Otevřít soubor.
Stáhnout soubor.
Adresa v ISu
https://is.muni.cz/auth/publication/2351977/Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts_Archive.pdf
Adresa ze světa
https://is.muni.cz/publication/2351977/Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts_Archive.pdf
Typ souboru
PDF/A (application/x-pdf)
Velikost
14,8 MB
Hash md5
d3eacb5527b311571f273554550c3795
Vloženo
Út 9. 4. 2024 14:32

Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts.txt

Aplikace
Otevřít soubor.
Stáhnout soubor.
Adresa v ISu
https://is.muni.cz/auth/publication/2351977/Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts.txt
Adresa ze světa
https://is.muni.cz/publication/2351977/Weak_coupling_of_neurons_enables_very_high-frequency_and_ultra-fast_oscillations_through_the_interplay_of_synchronized_phase_shifts.txt
Typ souboru
holý text (text/plain)
Velikost
88,7 KB
Hash md5
56a2007d6265a77a74f8995bfb317950
Vloženo
Út 9. 4. 2024 14:35
Vytisknout
Nahlásit neoprávněně vložený soubor Zobrazeno: 11. 7. 2024 20:56