J 2025

Mapping conservative Fokker-Planck entropy in neural systems

FAGERHOLM, Erik Daniel; Gregory SCOTT; Robert LEECH; Federico E TURKHEIMER; Karl J FRISTON et al.

Základní údaje

Originální název

Mapping conservative Fokker-Planck entropy in neural systems

Autoři

FAGERHOLM, Erik Daniel ORCID; Gregory SCOTT; Robert LEECH; Federico E TURKHEIMER; Karl J FRISTON a Milan BRÁZDIL

Vydání

Journal of physics D: Applied physics, Bristol, England, IOP Publishing Ltd. 2025, 0022-3727

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

30103 Neurosciences

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.200 v roce 2024

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14110/25:00143335

Organizační jednotka

Lékařská fakulta

EID Scopus

Klíčová slova česky

entropy; neural; Fokker-Planck

Klíčová slova anglicky

entropy; neural; Fokker-Planck

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 26. 2. 2026 11:26, Mgr. Tereza Miškechová

Anotace

V originále

Mapping the flow of information through the networks of the brain remains one of the most important challenges in computational neuroscience. In certain cases, this flow can be approximated by considering just two contributing factors-a predictable drift and a randomized diffusion. We show here that the uncertainty associated with such a drift-diffusion process can be calculated in terms of the entropy associated with the Fokker-Planck equation. This entropic evolution comprises two components: an irreversible entropic spread that always increases over time and a reversible entropic current that can increase or decrease locally within the system. We apply this dynamic entropy decomposition to two-photon imaging data collected in the murine visual cortex. Our analysis reveals maps of conserved entropic flow emanating from lateral medial, anterolateral, and rostrolateral regions toward the primary visual cortex (V1). These results highlight the role of V1 as an entropic sink, facilitating the redistribution of information throughout the visual cortex. These findings offer new insights into the hierarchical organization of cortical processing and provide a framework for exploring information dynamics in complex dynamical systems.

Návaznosti

90249, velká výzkumná infrastruktura
Název: CZECRIN IV