Spatial working memory, the ability to memorize locations for a short period of time, has been studied for decades. Compte and his colleagues proposed a model of the spatial working memory used to simulate an oculomotor delayed-response task. The model consisted of excitatory pyramidal cells and inhibitory interneurons. Pyramidal cells were spatially distributed according to their sensitivity to different peripheral cue angles. Pyramidal cells closer to each other had stronger synaptic connections than those farther apart. The oculomotor delayed-response task was simulated as stimulation of pyramidal cells with a selective transient current. Pyramidal cells whose preferred angle was close to the presented cue angle exhibited elevated spiking activity which persisted after the disappearance of the stimulus. Leaky integrate-and-fire neurons were employed in the model. We implemented the model using the Simple model of spiking neurons described by Izhikevich and tested how this model behaves when different model parameters are manipulated. We showed patterns appearing in the region where neurons with preferred cue angle close to the presented cue angle resided. Although these patterns were not completely identical with findings of Compte and his colleagues, they represented a prominent and distinct manifestation of the spatially tuned stimulation of the neurons during the cue presentation. Therefore, we managed to simulate the oculomotor delayed-response task using the Simple model of spiking neurons. Results of our thesis may be used in replicating existing computational studies related to this task using the simple spiking neurons and integrating the task and the spatial working memory model to the simple spiking neurons related research. Keywords: simple model of spiking neurons, spatial working memory, synaptic connection

Priestorová pracovná pamäť, zodpovedná za krátkodobé zapamätanie si polohy v priestore, je skúmaná už desaťročia. Model priestorovej pracovnej pamäte, navrhnutý Comptem a kolektívom, bol použitý na simulovanie úlohy oneskorenej okulomotorickej reakcie. Model pozostával z excitačných pyramidálnych buniek a inhibičných interneurónov, pričom pyramidálne bunky boli priestorovo usporiadané na základe ich citlivosti na rozličné obvodové uhly. Navzájom si bližšie pyramidálne bunky mali silnejšie synaptické spojenia ako navzájom vzdialenejšie pyramidálne bunky. Úloha oneskorenej okulomotorickej reakcie bola simulovaná cez stimuláciu buniek externým dočasným prúdom, pričom čím bol obvodový uhol bunky bližšie k stimulovanému obvodovému uhlu, tým silnejším prúd bola bunka stimulovaná. Bunky dostatočne blízko k stimulovanému uhlu si vybudovali zvýšenú vzruchovú aktivitu, ktorá pretrvávala aj po skončení stimulácie. Pôvodne bol model implementovaný pomocou deravého integrujúceho neurónu. My sme implementovali model pomocou jednoduchého modelu pulzného neurónu, ktorý navrhol Izhikevich. Testovali sme, ako sa takto implementovaný model správa pri rôznych kombináciách parametrov. Objavili sme vzorce vzruchovej aktivity, ktoré sa po stimulácii objavia u neurónov dostatočne blízko k stimulovanému obvodovému uhlu. Hoci tieto vzorce neboli úplne identické s výsledkami predošlej štúdie Compteho a jeho kolegov, znamenajú výraznú a zreteľnú stopu po stimulácii neurónov. Podarilo sa nám teda nasimulovať úlohu oneskorenej okulomotorickej reakcie s použitím jednoduchého modelu pulzného neurónu. Výsledky našej práce môžu byť použité na replikáciu existujúcich výpočtových štúdií súvisiacich s úlohou oneskorenej okulomotorickej reakcie a na integráciu tejto úlohy a modelu priestorovej pracovnej pamäte do širšieho spektra výskumu používajúceho jednoduchý model pulzného neurónu. Kľúčové slová: jednoduchý model pulzného neurónu, priestorová pracovná pamäť, synaptické spojenie