¿Cuál es la interpretación real de la "correlación de una conexión entre neuronas"?

Soy estudiante de Matemáticas que actualmente estudia la utilidad de la Topología Algebraica en el campo de las Neurociencias. En el artículo que estoy leyendo (Reimann et al 2017), los autores explican que para varios pares de neuronas calcularon la correlación de su actividad de picos. A veces también usan la expresión "correlación de conexión", que creo que se refiere a la correlación de la actividad de picos entre dos neuronas (como las referencias anteriores). Me interesa entender lo siguiente:

  1. ¿Cómo se mide la correlación de una conexión?
  2. Conozco la definición matemática de correlación y tengo una comprensión intuitiva de ella como una medida de dependencia. Pero en el caso de las neuronas, ¿cuál es la interpretación real de la correlación de una conexión? ¿Es en el sentido de sincronicidad? ¿O algo mas?

Cualquier idea será apreciada. Esta no es mi área de estudios, por lo que la observación más elemental podría ayudar. Gracias de antemano.

Reimann, MW, Nolte, M., Scolamiero, M., Turner, K., Perin, R., Chindemi, G., ... & Markram, H. (2017). Las camarillas de neuronas unidas a las cavidades proporcionan un eslabón perdido entre la estructura y la función. Fronteras en neurociencia computacional, 11, 48.

¿Puede proporcionar una cita completa? Los títulos no son citas. La correlación de conexión podría referirse a la correlación de las filas de una matriz de conectividad para dos nodos. También podría ser cualquier otra cosa debido a que los hablantes no nativos de inglés escriben documentos en inglés.
Sí, claro. Esta es la primera vez que se menciona la "correlación" en el artículo: "(...) observamos que las correlaciones por pares en la actividad neuronal aumentaron con el número y la dimensión de las camarillas dirigidas a las que pertenece un par de neuronas (...) Segunda referencia: "Luego calculamos para cada par de neuronas conectadas la correlación de su actividad de picos y encontramos una amplia distribución de coeficientes de correlación (...)"
Ahora son citas, pero aún no son una cita :)
Edité para agregar lo que quise decir con una cita . Espero que ahora quede claro a partir de mi respuesta.

Respuestas (1)

Escriben en el papel :

Las correlaciones se calcularon a partir de histogramas de la respuesta pico promedio (histograma de tiempo peri-estímulo, PSTH; tamaño de intervalo, 25 ms) a cinco segundos de entrada tálamo-cortical durante 30 repeticiones de un patrón de entrada dado

Entonces, cuentan picos en contenedores de 25 ms para dos neuronas, lo que da como resultado dos vectores de tiempo (uno para cada celda) y calculan la correlación de Pearson entre esos vectores. Una "conexión" en este contexto es lo mismo que un "borde" en la teoría de grafos; se refieren a una correlación entre un par de nodos (neuronas). En realidad, no es estrictamente correcto llamarlo una "correlación de conexión", pero el significado sigue siendo claro. Más estrictamente, podría llamarlo "la correlación de conteo de picos de dos neuronas conectadas".

En general, se diría que las neuronas que disparan más picos al mismo tiempo están funcionalmente conectadas . Eso no significa necesariamente que estén conectados estructuralmente , por ejemplo, podría haber mucha conectividad funcional entre dos neuronas (físicamente) desconectadas que comparten entradas. Sin embargo, en este artículo se habla específicamente de las relaciones entre conectividad funcional y estructural. "Sincronicidad" no tiene un significado claro sin una definición operativa, pero las tasas de activación en una escala de tiempo de 25 milisegundos no son realmente tan sincrónicas desde la perspectiva de una neurona.

Muchas gracias por su respuesta y paciencia :) La distinción que hizo entre estar funcionalmente conectado y estructuralmente conectado fue muy clara y explicativa. De hecho, el término "sincronicidad" sin ninguna especificación adicional es bastante vago. Con respecto a su última afirmación, ¿considera que elegir un intervalo de tiempo de 25 ms no fue una elección adecuada?
@OuterSpace Para contar y correlacionar el conteo de picos, creo que 25 ms está bien, es diferente a una escala de tiempo que consideraría "sincrónica".
Ok lo tengo. Todo entendido, gracias una vez más.
¿Cuál es la interpretación real de la "correlación de una conexión entre neuronas"?
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