感覚刺激は視覚皮質を同期状態から非同期状態にシフトさせます.
Andrew Y Y Tan1, Yuzhi Chen2, Benjamin Scholl1
11] Center for Perceptual Systems, University of Texas, Austin, Texas 78712, USA [2] Department of Neuroscience, College of Natural Sciences, University of Texas, Austin, Texas 78712, USA [3].
Nature
|April 4, 2014
まとめ
哺乳類の脳皮質の活動は非常に変動します. この研究は,固定の間,神経活動が同期であり,視覚刺激で非同期状態にシフトし,以前のモデルに挑戦することを明らかにしています.
科学分野:
- 神経科学は神経科学である.
- 計算神経科学とは
- システム神経科学 システム神経科学
背景:
- 哺乳類の脳皮質における神経応答は,自発的な活動と感覚刺激の両方において高い変動性を示す.
- この変動性を説明する主な仮説は2つである:高導電性の非同期的な状態,または大きな膜電位の変動を引き起こす不頻繁な相関入力イベントである.
- これらの状態を区別することは,皮質計算を理解するために非常に重要です.
研究 の 目的:
- "自発的および刺激された活動中の行動猿における第一視野皮質 (V1) の状態を調査する.
- 神経の変動性に関する非同期的な高伝導状態と相関する入力イベントの仮説を区別する.
- 感覚刺激が皮質のネットワーク状態にどのように影響するかを決定する.
主な方法:
- 行動猿の皮質における全細胞膜ポテンシャル (Vm) 測定のための新しい技術を開発しました.
- 視覚固定タスク中に,主視野皮質 (V1) に焦点を当てた記録.
- ネットワーク活動を評価するために,同時に記録されたローカルフィールドポテンシャル (LFP) と相関するVm変動.
主要な成果:
- 非同期状態の予測とは対照的に,固定時の平均Vmは値を下回り,大きな頻度のない変動によってスパイクが引き起こされた.
- Vm分布は歪みがあり,ガウスの入力ではなく,相関する入力イベントと一致しています.
- 視覚的刺激はVmを値にシフトさせ,波動をよりガウス的なものにし,神経ネットワークの相関を混乱させ,非同期状態に似ている.
結論:
- 哺乳類の脳皮質は,自発的な活動中に同期状態で動作し,その特徴は,まれに相関する入力である.
- 感覚駆動は,皮質回路を同期状態から非同期状態に移行させることができます.
- これらの発見は,警戒している動物の常に非同期的な皮質状態の支配的な見解に異議を唱える.
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