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Extraction of network topology from multi-electrode recordings : is there a small-world effect?
(2011)
The simultaneous recording of the activity of many neurons poses challenges for multivariate data analysis. Here, we propose a general scheme of reconstruction of the functional network from spike train recordings. Effective, causal interactions are estimated by fitting generalized linear models on the neural responses, incorporating effects of the neurons’ self-history, of input from other neurons in the recorded network and of modulation by an external stimulus. The coupling terms arising from synaptic input can be transformed by thresholding into a binary connectivity matrix which is directed. Each link between two neurons represents a causal influence from one neuron to the other, given the observation of all other neurons from the population. The resulting graph is analyzed with respect to small-world and scale-free properties using quantitative measures for directed networks. Such graph-theoretic analyses have been performed on many complex dynamic networks, including the connectivity structure between different brain areas. Only few studies have attempted to look at the structure of cortical neural networks on the level of individual neurons. Here, using multi-electrode recordings from the visual system of the awake monkey, we find that cortical networks lack scale-free behavior, but show a small, but significant small-world structure. Assuming a simple distance-dependent probabilistic wiring between neurons, we find that this connectivity structure can account for all of the networks’ observed small-world-ness. Moreover, for multi-electrode recordings the sampling of neurons is not uniform across the population. We show that the small-world-ness obtained by such a localized sub-sampling overestimates the strength of the true small-world structure of the network. This bias is likely to be present in all previous experiments based on multi-electrode recordings.
In den vergangenen Jahren gab es verschiedene Initiativen, die auf die unzureichende Fördersituation der Schadstoffbezogenen Umweltwissenschaften in der Bundesrepublik Deutschland aufmerksam gemacht haben. Um eine objektive Analyse über die Fördersituation der Ökotoxikologie und Umweltchemie in Deutschland zu erhalten, wurde eine anonyme Online-Befragung ausgearbeitet. Mit Unterstützung der Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) – German Language Branch und der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) – Fachgruppe für Umweltchemie und Ökotoxikologie wurde eine Einladung zur Teilnahme an der Befragung an alle Mitglieder dieser beiden maßgeblichen Verbände der Ökotoxikologie und Umweltchemie im deutschsprachigen Raum versendet. Nur leitende Mitarbeiter aus den Bereichen Forschung, Behörden und Industrie sollten an der Befragung teilnehmen. Die Befragung gliedert sich in eine Sektion zur sozioökonomischen Charakterisierung der Teilnehmer, eine zur Förderung der Forschung durch die DFG und eine zur Förderung durch andere Geldgeber. Insgesamt haben 71 Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen in leitenden Positionen aus verschiedenen Sparten an der Befragung teilgenommen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Teilnehmer als sehr leistungsstark eingestuft werden können. 48,5 % der Befragten hatten bereits einen Antrag bei der DFG gestellt. Ein Drittel der Befragten gaben an, eine Förderung durch die DFG erhalten zu haben. 64 % sind mit der Förderung Schadstoffbezogener Umweltwissenschaften durch die DFG nicht zufrieden, nur 7 % sind zufrieden. Es zeigte sich, dass die Anträge insgesamt sehr heterogen auf verschiedene Fachbereiche der DFG verteilt sind. Geowissenschaften, Wasserforschung und Chemie nehmen die ersten Ränge ein, vor Biologie und Ökologie. Im Gegensatz dazu gaben 91,2 % der Befragten an, dass Sie bereits Drittmittelanträge bei anderen Förderinstitutionen (außer der DFG) gestellt haben, und 83,6 % wurden bereits entsprechende Drittmittelanträge bewilligt. 62,3 % der Befragten sind der Meinung, dass sich die Fördersituation für die Schadstoffbezogenen Umweltwissenschaften in den letzten Jahren insgesamt verschlechtert oder sogar deutlich verschlechtert hat. Der überwiegende Anteil der Befragten (60,9 %) ist mit der Fördersituation durch Drittmittelgeber unzufrieden, nur 10,9 % sind damit zufrieden. Auf die Frage „Ist die Forschungsförderung im europäischen Ausland insgesamt besser als in Deutschland?“ antworteten 30 % mit „ja“, 9 % mit „nein“ und 61 % mit „ich weiß nicht“. Zusammenfassend ergab die Befragung, dass die Fördersituation der Ökotoxikologie und Umweltchemie in Deutschland insgesamt als steigerungsbedürftig, bei der DFG jedoch als problematisch zu bewerten ist. Die auffällige Unterrepräsentation der DFG im Vergleich zu anderen Drittmittelgebern verdeutlicht, dass die wichtigste Förderinstitution Deutschlands den Bedürfnissen der Schadstoffbezogenen Umweltwissenschaften nicht hinreichend Rechnung trägt. Insbesondere die Antworten auf die offenen Fragen bezüglich Verbesserungsmöglichkeiten der Forschungsförderung sollten als Grundlage für einen offenen Dialog der Schadstoffbezogenen Umweltforschung mit den Drittmittelgebern DFG, BMBF und DBU bzw. den entsprechenden Institutionen in CH und A genutzt werden.
Am 1. Januar 2012 tritt das KORUS-Freihandelsabkommen zwischen Südkorea und den USA in Kraft. Mit dem KORUS-Freihandelsabkommen und dem vergleichbar umfangreichen, bereits seit Juli 2011 rechtskräftigen Abkommen mit der EU (KOREU) verfügt Südkoreas exportorientierte Volkswirtschaft über einen nahezu uneingeschränkten Zugang zu den beiden stärksten Wirtschaftsräumen der Welt, die gemeinsam mehr als 50 Prozent des weltweiten Bruttoinlandsprodukts (BIP) erwirtschaften. Nicht zuletzt angesichts der jüngsten globalen Finanz- und Wirtschaftskrise sowie des Stillstands der multilateralen Doha-Verhandlungsrunde zur globalen Handelsliberalisierung, setzen zahlreiche Staaten
in Ostasien wie auch Südkorea auf eine expansive und vor allem bilaterale Freihandelspolitik. In Seoul hat diese Politik mit den beiden jüngsten Abkommen ihren vorläufigen
Höhepunkt erreicht. Die weitere Handelsstrategie des Landes sieht eine Diversifizierung und Ausweitung der Freihandelspolitik vor.
* Insbesondere die jüngeren Abkommen mit Indien, den USA und der EU stellen eine Weiterentwicklung der bisherigen Freihandelspolitik Südkoreas dar. Verglichen
mit den anfänglichen Abkommen mit Chile oder auch Singapur haben diese umfangreichen und tiefgreifenden Vereinbarungen eine neue Qualität.
* In den neueren bilateralen Freihandelsprojekten Südkoreas mit dem Golfkooperationsrat oder Australien werden zunehmend auch Themen wie Rohstoff- und Ernährungssicherung in den Blick genommen. Mit dem Abschluss der Freihandelsabkommen werden auch politische Ziele verfolgt, wie zum Beispiel die Stärkung der Allianz mit den USA oder das Knüpfen
strategischer Partnerschaften über die ostasiatische Region hinaus.
* Vor allem für Japan stellen KORUS und KOREU eine ökonomische Herausforderung dar. Es ist möglich, dass nun in Ostasien, wie auch im gesamten pazifischen Raum, weitere große Freihandelsabkommen folgen werden.
GOeTHEO : Ausgabe 5
(2011)
GOeTHEO : Ausgabe 4
(2011)