摘要
背景：新皮层表层中的特征性回路已被反复证明能够执行侧抑制：即特定解剖结构内的兴奋性 - 抑制性相互作用。 方法：我们提供了对该回路涌现运算的模拟和形式化分析。 结果：直接源于解剖回路布局和生理激活模式，我们表明该回路对其输入执行两种不同的有效程序：分类和成分分析；此外，我们表明每种程序的涌现都依赖于单一的生物学参数：局部反馈抑制细胞的相对强度。我们刻画了生物活动和涌现统计运算的详细性质，并在统计学、机器学习和计算神经科学的大量相关文献背景下对其进行了评估。 结论：非常值得注意的是，这两种涌现运算（聚类和成分分析）此前从未被证明彼此之间存在深刻的数学联系，更不用说它们都能从一个将聚类和成分分析视为两个特例的统一算法前体中推导出来。这种深刻的形式数学联系的发现，及其直接源自详细的生物回路，代表了新颖数学关系源于生物分析的罕见实例。
