解开鼠标V1中的刺激和群体动态:神经表示的正交子空间分解.

科学领域:

• 系统神经科学 系统神经科学
• 计算神经科学是一种神经科学.
• 神经成像是一种神经成像.

背景情况:

• 主视觉皮层 (V1) 处理外部感官输入和大脑内部状态.
• 区分刺激驱动和内部产生的神经活动对于理解V1功能至关重要.
• 从人口活动中推断出的内皮层状态影响神经表征.

研究的目的:

• 开发一个框架,在小鼠初级视觉皮层中解脱刺激驱动和内部产生的神经活动.
• 研究视觉刺激在颗粒 (L4) 和超颗粒 (L2/3) 层中的编码.
• 为了确定刺激表征是否在各层保存,并随着时间的推移保持稳定.

主要方法:

• 采用了两阶段的部分最小平方回归 (PLSR) 框架.
• 观察光流刺激的清醒小鼠的神经活动使用双光子成像记录.
• 活动被分解成直角的"人口" (全球) 和"刺激"子空间.

主要成果:

• 一个低维子空间捕获了大多数刺激解码性能.
• 刺激驱动组件显示出强大的跨鼠标相关性和时间稳定性.
• 消除全球调制并没有消除L4和L2/3层的刺激歧视性.
• L4和L2/3刺激组件显示了可比的解码性能和调整.

结论:

• 开发的PLSR框架有效地将刺激引起的刺激与内部调节的神经活动分开.
• 视觉刺激的保存和强大的编码方案存在于主要视觉皮层的L4和L2/3中.
• 刺激信息在这些层内独立于全球调制信号被编码.