デンドリトスパイクは,皮質ニューロンにおける刺激選択性を強化する

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• 計算神経科学とは
• センサリー処理 センサリー処理

背景:

• ニューロンのデンドライトは電気的に刺激され,デンドライトのスパイクのような再生イベントを生成することができます.
• 活 dendritesの正確な役割は,神経の出力を調節する in vivo は不明のままです.
• dendritic の貢献を理解することは,神経計算の解読の鍵です.

研究 の 目的:

• dendritic spikes が視覚的刺激に対するニューロン応答の選択性をどのように影響するかを調査する.
• 主要視野皮質における指向調節に対するアクティブデンドライトの貢献を決定する.
• dendritic興奮性を行動的に関連する計算にリンクする.

主な方法:

• マウスの主視野皮質のピラミッド型ニューロンデンドライトからのパッチクランプによる直接記録.
• 麻酔と覚醒したマウスの視覚刺激によるin vivo感覚処理実験.
• 薬理学的および電気的操作により, dendritic 活動 (例えば,NMDA 受容器のブロック,超極化) をブロックまたは調節する.

主要な成果:

• 視覚刺激は,アクションポテンシャルとは異なる,指向調節型デンドリットスパイクを誘発した.
• デンドリティック・スパイクは,ハイパーポラライゼーションとNMDA受容体ブロックによって抑制された.
• dendritic spikesの抑制は,体的方向性チューニングの選択性の低下につながった.
• dendritic再生イベントと somatic orientation tuningの間に直接的なリンクが確立されました.

結論:

• デンドリトスパイクは,視覚野のオリエンテーション選択性を著しく高めます.
• 活性型デンドライトは,基本的な皮質計算において重要な役割を果たします.
• dendritic 興奮性は,神経細胞における行動に関連した情報を処理するために不可欠です.