细胞分辨率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.
• 机器学习 机器学习

背景情况:

• 了解神经输入输出 (IO) 功能对于大脑计算至关重要.
• 以前的试管婴儿和麻醉动物的研究表明IO功能的非线性与增加的网络活动.
• 神经元如何在体内转换输入,目前还不清楚.

研究的目的:

• 在清醒的小鼠中描述皮层主神经元的激活功能.
• 研究神经元的IO功能如何随着网络活动的变化而变化.
• 将体内神经激活功能与机器学习中使用的功能进行比较.

主要方法:

• 利用双光子光遗传学为醒着小鼠的皮层神经元提供固定的体内输入.
• 通过呈现感官刺激来改变神经元活动.
• 在不同活动状态下测量神经元对受控光遗传输入的反应.

主要成果:

• 对固定光遗传输入的反应在神经元激发过程中基本保持不变,表明线性反应模式.
• 在神经元抑制期间,对固定光遗传输入的反应显著减弱.
• 这种衰减起到过机制的作用,优先考虑激发神经元的输入而不是被抑制的神经元的输入.

结论:

• 在体内,体质神经激活功能与现代机器学习系统中使用的功能相当.
• 神经元的IO功能动态过感官输入,影响刺激的处理方式.
• 感官刺激不仅改变了尖端输出,还调节了对后续输入的反应,证明了灵活的信息处理策略.