Geschrieben vom Qubic Scientific Team: Verzweigungs-Verhältnis und Kritikalität in biologischen Netzwerken, in künstlichen Netzwerken und als bioinspiriertes Prinzip in Neuraxon.
Abb. 1. Drei Regime der Dynamik neuronaler Netzwerke, definiert durch das Verzweigungs-Verhältnis (σ).
Was haben eine Schneelawine, ein Waldbrand, ein Erdbeben und die spontane Aktivität des Großhirnrinde gemeinsam?
Sie teilen alle eine Grenze zwischen Ordnung und Chaos, was als kritischer Zustand bezeichnet wird. Im Gehirn wird diese Grenze durch einen einfachen Parameter gemessen: das Verzweigungs-Verhältnis (σ oder m). Es wäre etwas wie das durchschnittliche Verhältnis der neuronalen "Nachkommen", die jede "Eltern"-Neuron aktiviert. Wenn σ ≈ 1, stirbt die Aktivität weder aus noch explodiert sie; sie hallt wider.