预测性鼠标超声波发音序列:揭示行为意义,听觉皮层神经偏好和社会经验驱动的可塑性
Swapna Agarwalla1, Amiyangshu De1,2, Sharba Bandyopadhyay3,2
1Information Processing Laboratory, Department of Electronics and Electrical Communication Engineering, Indian Institute of Technology Kharagpur, Kharagpur 721302, India.
概括
小鼠在行为和神经上区分可预测的超声波发声序列 (NSeqs) 和随机的 (RSeqs). 社会经验增强了听觉皮层对这些自然序列的敏感性,揭示了对通信处理的洞察力.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 动物沟通动物沟通
- 审计处理 审计处理
背景情况:
- 鼠标的超声波发声 (USV) 具有类似于人类语言的顺序结构.
- 以前对USV神经表示的研究往往忽视了序列的可预测性,而是使用随机序列.
- 了解听觉系统如何处理可预测的通信信号至关重要.
研究的目的:
- 研究与随机序列 (RSeqs) 相比,小鼠USVs的上下文特定自然序列 (NSeqs) 的行为和神经意义.
- 为了检查小鼠听觉皮层的可塑性,以响应NSeqs的社会经验.
- 识别潜在的处理可预测的语音通信的神经机制.
主要方法:
- 利用相互信息来导出反映可预测性的自然USV序列 (NSeqs).
- 采用行为测试,即时早期基因表达 (c-fos),单单元记录,以及主要听觉皮层 (Au1) 中的两光子Ca2+成像.
- 使用光遗传学来探测特定抑制性神经元亚型 (体静止素阳性和蛋白阳性) 在可塑性中的作用.
主要成果:
- 在Au1.1,纯粹的雌性小鼠对NSeqs表现出更高的行为和细胞选择性,而不是RSeqs.
- 与RSeqs相比,社会经验提高了NSeqs的Au1单个单位的选择性.
- 社交经验诱导的可塑性在激发性和索马托斯坦素阳性抑制性神经元中观察到,索马托斯坦素阳性神经元被认为是可塑性媒介.
结论:
- 小鼠可以在多个层次上区分可预测和随机的USV序列.
- 社会经验显著影响听觉皮层对自然声序的处理.
- 鼠标USV代表了一个有价值的模型,用于研究语音类通信的神经基础及其可塑性.
