Adaptação ao Ruído em Neurônios Integradores e de Disparo

A resposta estatística de disparos de um conjunto de neurônios integradores e de disparo estocásticos preparados de forma idêntica a uma corrente de entrada retangular mais ruído branco gaussiano é analisada. Mostra-se que, em média, os neurônios integradores e de disparo se adaptam ao nível de ruído de raiz quadrada média de sua entrada. Este fenômeno é referido como adaptação ao ruído. A adaptação ao ruído é caracterizada por uma diminuição na taxa média de disparo neural e uma diminuição concomitante no valor médio do potencial gerador, ambos atribuíveis a reinícios induzidos por ruído do potencial gerador mediado pelo mecanismo integrador e de disparo. Uma teoria quantitativa da adaptação ao ruído em neurônios integradores e de disparo estocásticos é desenvolvida. Mostra-se que os neurônios integradores e de disparo, em média, produzem atividade transitória de disparo sempre que há um aumento no nível de seu ruído de entrada. Esta resposta transitória ao ruído é reduzida ou eliminada ao longo do tempo, dependendo dos parâmetros do neurônio do modelo. Métodos analíticos são utilizados para provar que neurônios integradores e de disparo não vazantes se adaptam totalmente a qualquer nível constante de ruído de entrada, no sentido de que suas taxas de disparo assintóticas são independentes da magnitude de seu ruído de entrada. Para neurônios integradores e de disparo vazantes, a adaptação ao ruído a longo prazo não é total, mas a resposta ao ruído é parcialmente eliminada. Expressões para a função de densidade de probabilidade do potencial gerador e os dois primeiros momentos da distribuição do potencial são derivadas para o caso particular de um neurônio não vazante impulsionado por ruído branco gaussiano de média zero e variância constante. A importância funcional da adaptação ao ruído para o desempenho de redes que compreendem neurônios integradores e de disparo é discutida.