MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41467-026-75704-3

Медицинская библиотека · Nature communications · 2026

A minimal model of working memory in neural systems and neuromorphic circuits.

Depannemaecker Damien, d'Hollande Adrien, Casagrande Gabriele, Wu Jiaming, Rozenberg Marcelo J

СтатьяПоддержка исследования: вне правительства СШАПоддержка правительства СШАПеревод пока не подготовлен

Аннотация

Phenomenological spiking neuron models such as Izhikevich, adaptive quadratic integrate-and-fire (aQIF), and Adaptive Exponential (AdEx) are widely used because of their simplicity and numerical efficiency. These models reproduce diverse neuronal dynamics through a slow self-inhibitory adaptation variable. Here we introduce their symmetric counterpart by replacing adaptation with slow self-excitation, motivated by intrinsic calcium-mediated membrane currents. This minimal modification enables robust persistent spiking and working-memory dynamics without compromising computational efficiency. These properties remain in excitatory spiking neural networks. We then derive and validate a mean-field neural mass model that remains stable while retaining working-memory functionality. Additionally, we implement the single-neuron model in a minimal memristor-based neuromorphic circuit and experimentally confirm its dynamics. These results provide scalable tools for large-scale brain simulations and neuromorphic applications in robotics, brain-machine interfaces, and edge AI devices.

Для цитирования: Depannemaecker Damien, d'Hollande Adrien, Casagrande Gabriele, Wu Jiaming, Rozenberg Marcelo J. A minimal model of working memory in neural systems and neuromorphic circuits.. Nature communications. 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-75704-3.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.