单细胞光遗传学揭示了视觉皮层神经元中的减弱通过抑制.

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 计算神经科学是一种神经科学.
• 系统神经科学 系统神经科学

背景情况:

• 了解神经元如何处理信息对于大脑计算至关重要.
• 以前的研究表明,在麻醉或体外神经元输入输出功能的非线性.
• 神经元在自然活动中如何在体内转换输入,目前尚不清楚.

研究的目的:

• 在清醒的小鼠中描述皮层主要神经元的体内激活功能.
• 为了研究不同的网络活动如何影响神经元对固定输入的反应.

主要方法:

• 利用双光子光遗传学,向清醒小鼠的皮层神经元传递受控的体内输入.
• 通过呈现感官刺激来操纵神经元活动水平.
• 在不同活动状态下对固定光遗传输入的响应中测量神经元尖端输出.

主要成果:

• 当神经元被激发时,神经元对固定光遗传输入的反应在很大程度上保持线性.
• 当神经元被抑制时,对固定输入的反应显著减弱.
• 这种抑制起到过机制的作用,对未被抑制的神经元的输入进行优先排序.

结论:

• 在体内体质神经激活功能在静止点以上是线性的,并表现出抑制.
• 这些发现与现代机器学习中使用的激活函数保持一致.
• 神经元激活功能动态过感官输入,影响基于神经元当前活动状态的刺激如何处理.