Modelos fenomenológicos de plasticidade sináptica baseados no tempo de disparo

A plasticidade sináptica é considerada o substrato biológico da aprendizagem e da memória. Neste documento, revisamos modelos fenomenológicos de plasticidade sináptica de curto e longo prazo, em particular a plasticidade dependente do tempo de disparo (STDP). O objetivo do documento é fornecer uma estrutura para classificar e avaliar diferentes modelos de plasticidade. Focamos em modelos sinápticos fenomenológicos que são compatíveis com modelos de neurônios do tipo integrar-e-disparar, onde cada neurônio é descrito por um pequeno número de variáveis. Isso implica que as regras de atualização sináptica para plasticidade de curto ou longo prazo podem depender apenas do tempo de disparo e, potencialmente, do potencial de membrana, bem como do valor do peso sináptico, ou versões filtradas por passa-baixa (em média temporal) das variáveis acima. Examinamos a capacidade dos modelos de explicar dados experimentais e de cumprir expectativas derivadas de considerações teóricas. Discutimos ainda suas relações com regras baseadas em professores (aprendizagem supervisionada) e regras baseadas em recompensas (aprendizagem por reforço). Todos os modelos discutidos neste artigo são adequados para simulações de redes em grande escala.