Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also ...

The University of Texas at Austin

Suprathreshold &#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x795E;&#x7D4C;&#x96C6;&#x56E3;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AF;&#x306E;&#x4F1D;&#x64AD;&#x306F;&#x4E2D;&#x67A2;&#x795E;&#x7D4C;&#x7CFB;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x767A;&#x706B;&#x306E;&#x76F8;&#x95A2;&#x60C5;&#x5831;&#x3068;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x306E;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AF;&#x306E;&#x4F1D;&#x64AD;&#x306E;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x4F1D;&#x9054;&#x306B;&#x7279;&#x306B;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x4E0A;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x6211;&#x3005; &#x54FA;&#x4E73;&#x985E;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x30EA;&#x30AB;&#x30EC;&#x30F3;&#x30C8;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E9;&#x30EB;&#x9593;&#x4F1D;&#x9054;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3; &#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AF; suprathreshold &#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x76F8;&#x95A2;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5149;&#x5B66;&#x7684;&#x624B;&#x6CD5;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x6211;&#x3005; &#x540C;&#x6642;&#x306B; 2 &#x3064;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x96C6;&#x56E3;&#x304B;&#x3089;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x5927;&#x898F;&#x6A21;&#x306A;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x304B;&#x3089;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AD;&#x30F3;&#x30B0;&#x6D3B;&#x52D5;&#x3092;&#x8A18;&#x9332;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x306E;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AF;&#x5C64;&#x30EC;&#x30A4;&#x30E4;&#x30FC; 2/3 &#x306F;&#x9F67;&#x6B6F;&#x985E;&#x30D0;&#x30EC;&#x30EB;&#x91CE; 4 &#x304B;&#x3089;&#x53CD;&#x6620;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x76F8;&#x95A2;&#x3092;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x76F8;&#x95A2;&#x4F1D;&#x642C;&#x306E;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x306E;&#x30D0;&#x30EC;&#x30EB;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AF;&#x3092;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x9608;&#x4E0A;&#x58F0;&#x52A0;&#x6807;&#x901A;&#x8FC7;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x4EBA;&#x53E3;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x4F20;&#x64AD;&#x662F;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x4E2D;&#x67A2;&#x795E;&#x7ECF;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;&#x795E;&#x7ECF;&#x76F8;&#x5173;&#x6027;&#x5BF9;&#x76AE;&#x8D28;&#x529F;&#x80FD;&#xFF0C;&#x7279;&#x522B;&#x662F;&#x5173;&#x4E8E;&#x4FE1;&#x606F;&#x548C;&#x4F20;&#x64AD;&#x98D9;&#x6DA8;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x4FE1;&#x53F7;&#x4EA7;&#x751F;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x52A0;&#x6807;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7ECF;&#x5E38;&#x6027;&#x7684;&#x54FA;&#x4E73;&#x52A8;&#x7269;&#x7684;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7F51;&#x7EDC;&#x4F20;&#x64AD;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x9608;&#x4E0A;&#x58F0;&#x6D4B;&#x91CF;&#x76F8;&#x5173;&#x6027;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x5149;&#x5B66;&#x65B9;&#x6CD5;&#x540C;&#x65F6;&#x8BB0;&#x5F55;&#x6263;&#x7403;&#x4ECE;&#x5927;&#x6837;&#x672C;&#x4ECE;&#x4E24;&#x4E2A;&#x795E;&#x7ECF;&#x7FA4;&#x4F53;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#x76F8;&#x5173;&#x6027;&#x4E0B;&#x964D;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x7B2C; 4 &#x5C42; 2/3 &#x5728;&#x556E;&#x9F7F;&#x52A8;&#x7269;&#x6876;&#x76AE;&#x8D28;&#x5C42;&#x6263;&#x7403;&#x6D3B;&#x52A8;&#x4F20;&#x64AD;&#x3002;

&#x76F8;&#x5173;&#x6027;&#x4E0E;&#x7E41;&#x6B96;&#x98D9;&#x6DA8;&#x9F20;&#x6807;&#x6BCF;&#x6876;&#x76AE;&#x5C42;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x51CF;&#x5C11;&#x3002;

Propagation of suprathreshold spiking activity through neuronal populations is important for the function of the central nervous system. Neural correlations have an impact on cortical function particularly on the signaling of information and propagation of spiking activity. Therefore we measured the change in correlations as suprathreshold spiking activity propagated between recurrent neuronal networks of the mammalian cerebral cortex. Using optical methods we recorded spiking activity from large samples of neurons from two neural populations simultaneously. The results indicate that correlations decreased as spiking activity propagated from layer 4 to layer 2/3 in the rodent barrel cortex.

Correlations decrease with propagation of spiking activity in the mouse barrel cortex.

Propagation de supraliminaires activit&eacute; par le biais de populations neuronales de la fortification est importante pour la fonction du syst&egrave;me nerveux central. Corr&eacute;lations neurales sont r&eacute;percutent sur la fonction corticale particuli&egrave;rement sur la signalisation d&#39;information et de la propagation d&#39;activit&eacute; de fortification. Par cons&eacute;quent, nous avons mesur&eacute; le changement dans les corr&eacute;lations comme supraliminaires dopage activit&eacute; propag&eacute;e entre les r&eacute;seaux neurones r&eacute;currents du cortex c&eacute;r&eacute;bral chez les mammif&egrave;res. &Agrave; l&#39;aide de m&eacute;thodes optiques nous avons enregistr&eacute; simultan&eacute;ment fortification activit&eacute; de grands &eacute;chantillons de neurones provenant de deux populations de neurones. Les r&eacute;sultats montrent que les corr&eacute;lations diminuaient comme activit&eacute; de fortification propag&eacute; de la couche 4 &agrave; la couche 2/3 dans le cortex de baril de rongeurs.

Corr&eacute;lations diminuent avec la propagation d&#39;activit&eacute; dans le cortex de baril de souris de fortification.

Vermehrung der Suprathreshold spiking T&auml;tigkeit mittels neuronaler Populationen ist wichtig f&uuml;r die Funktion des zentralen Nervensystems. Neuronale Korrelationen auswirken auf kortikale Funktion vor allem auf die Signalisierung von Informationen und Weitergabe von spiking Aktivit&auml;t. Wir haben daher die Ver&auml;nderung der Korrelationen im Suprathreshold spiking Aktivit&auml;t zwischen rekurrente neuronale Netze der S&auml;ugetier-Gro&szlig;hirnrinde weitergegeben gemessen. Mit optische Methoden verzeichneten wir Blindkontrollen Aktivit&auml;t von den gro&szlig;en Proben von Neuronen aus beiden neuronalen Populationen gleichzeitig. Die Ergebnisse zeigen, dass Korrelationen abgenommen als spiking Aktivit&auml;t vom Schicht 4 Layer 2/3 im Kortex Nagetier Fass weitergegeben.

Korrelationen sinken mit Ausbreitung spiking Aktivit&auml;t in der Maus-Fass-Kortex.

Propagazione di suprathreshold chiodare attivit&agrave; attraverso popolazioni neuronali &egrave; importante per la funzione del sistema nervoso centrale. Correlazioni neurali hanno un impatto sulla funzione corticale particolarmente sulla segnalazione di informazioni e di propagazione di chiodare attivit&agrave;. Pertanto abbiamo misurato il cambiamento nelle correlazioni come suprathreshold chiodare attivit&agrave; propagato tra ricorrenti reti neuronali della corteccia cerebrale dei mammiferi. Utilizzando metodi ottici abbiamo registrato contemporaneamente attivit&agrave; spiking da grandi campioni di neuroni da due popolazioni neurali. I risultati indicano che le correlazioni sono diminuiti come chiodare attivit&agrave; propagato da livello 4 a layer 2/3 della corteccia di canna roditore.

Correlazioni diminuiscono con la propagazione di chiodare attivit&agrave; della corteccia di canna del mouse.

Suprathreshold &#xC2E0;&#xACBD; &#xC778;&#xAD6C;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC694;&#xB3D9;&#xC758; &#xC804;&#xD30C;&#xB294; &#xC911;&#xC559; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC2E0;&#xACBD; &#xC0C1;&#xAD00; &#xAD00;&#xACC4; &#xC815;&#xBCF4; &#xBC0F; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC694;&#xB3D9;&#xC758; &#xC804;&#xD30C; &#xC2E0;&#xD638;&#xC5D0; &#xD2B9;&#xD788; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE60;. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; suprathreshold &#xD3EC;&#xC720;&#xB958; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC758; &#xD68C;&#xADC0; &#xC2E0;&#xACBD; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xAC04;&#xC758; &#xC804;&#xD30C; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC694;&#xB3D9;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0C1;&#xAD00; &#xAD00;&#xACC4;&#xC5D0; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xCE21;&#xC815; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xB3D9;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xB450; &#xAC1C;&#xC758; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC778;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xD070; &#xC0D8;&#xD50C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2A4;&#xD30C;&#xC774;&#xD06C; &#xD65C;&#xB3D9; &#xAE30;&#xB85D; &#xAD11; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;. &#xACB0;&#xACFC; &#xC0C1;&#xAD00; &#xAD00;&#xACC4; &#xACC4;&#xCE35;&#xC744; &#xC950; &#xCD1D; &#xC2E0; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0; 2/3 &#xB808;&#xC774;&#xC5B4; 4&#xC5D0;&#xC11C; &#xC804;&#xD30C; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC694;&#xB3D9;&#xC73C;&#xB85C; &#xAC10;&#xC18C;&#xB97C; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC0C1;&#xAD00; &#xAD00;&#xACC4;&#xB294; &#xAE09;&#xC0C1;&#xC2B9; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; &#xCD1D; &#xC2E0; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC804;&#xD30C; &#xAC10;&#xC18C;.

Propagaci&oacute;n de clavar la actividad a trav&eacute;s de poblaciones neuronales de suprathreshold es importante para la funci&oacute;n del sistema nervioso central. Correlaciones neuronales que repercutir en funci&oacute;n cortical particularmente en la se&ntilde;alizaci&oacute;n de la informaci&oacute;n y la propagaci&oacute;n de clavar la actividad. Por lo tanto para medir el cambio en las correlaciones como suprathreshold clavar actividad propagada entre redes neuronales recurrentes de la corteza cerebral mam&iacute;fera. Utilizando m&eacute;todos &oacute;pticos se registr&oacute; actividad clavaba de muestras grandes de neuronas de dos poblaciones neuronales simult&aacute;neamente. Los resultados indican que las correlaciones disminuci&oacute;n como clavar actividad propagada de capa 4 de capa 2/3 en la corteza de barril de roedores.

Las correlaciones disminuyen con la propagaci&oacute;n de clavar la actividad en la corteza de barril de rat&oacute;n.

&#x5DF2;&#x5728;&#x810A;&#x690E;&#x52A8;&#x7269;&#x5468;&#x56F4;&#x53CA;&#x4E2D;&#x67A2;&#x795E;&#x7ECF;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x8BC4;&#x4F30;&#x795E;&#x7ECF;&#x7684;&#x4EE3;&#x7801;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x8868;&#x793A;&#x5C5E;&#x6027;&#x7684;&#x611F;&#x5B98;&#x4FE1;&#x53F7;&#x7684;&#x6027;&#x80FD;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x786E;&#x5B9A;&#x7531;&#x4EBA;&#x53E3;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x4FE1;&#x53F7;&#x7684;&#x4FE1;&#x606F;&#x5982;&#x4F55;&#x4FEE;&#x6539;&#x7684;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x3002;&#x4ECE;&#x5927;&#x91CF;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x9608;&#x4E0A;&#x58F0;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x53CD;&#x5E94;&#x5F55;&#x4F7F;&#x7528;&#x6296;&#x52A8;&#x968F;&#x673A;&#x8BBF;&#x95EE;&#x626B;&#x63CF;&#x7684;&#x5C11;&#x5E74;&#x9F20;&#x6807;&#x6BCF;&#x6876;&#x76AE;&#x5C42;&#x3002;&#x4E0E;&#x53E6;&#x4E00;&#x4E2A;&#x8F93;&#x5165;&#x7684;&#x914D;&#x5BF9;&#x5BFC;&#x81F4;&#x76AE;&#x5C42;&#x53CD;&#x5E94;&#x6301;&#x4E45;&#x3001; &#x8F93;&#x5165;&#x7279;&#x5B9A;&#x7684;&#x4FEE;&#x6539;&#x3002;&#x5206;&#x6790;&#x8868;&#x660E;&#xFF0C;&#x76AE;&#x5C42;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x9AD8;&#x6548;&#x7387;&#x7684;&#x76F8;&#x4E92;&#x4FE1;&#x606F;&#x66F4;&#x6539;&#x7531;&#x4EBA;&#x53E3;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x4FE1;&#x53F7;&#x7684;&#x4FE1;&#x606F;&#x3002;&#x5BF9;&#x4E92;&#x4FE1;&#x606F;&#x53D8;&#x52A8;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x673A;&#x5236;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x8D21;&#x732E;&#x662F;&#x8D1F;&#x6570;&#x3002;&#x9650;&#x5236;&#x7684;&#x914D;&#x5BF9;&#x540E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4FE1;&#x606F;&#x4FDD;&#x771F;&#x5EA6;&#x7684;&#x6700;&#x5927;&#x56E0;&#x7D20;&#x662F;&#x53EF;&#x9760;&#x6027;&#x4F4E;&#x7684;&#x6539;&#x6027;&#x76AE;&#x5C42;&#x53CD;&#x5E94;&#x3002;

&#x8D44;&#x6599;&#x7531;&#x4EBA;&#x53E3;&#x7684;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x5C42;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x4FE1;&#x53F7;&#x76AE;&#x5C42;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;

The performance of neural codes to represent attributes of sensory signals has been evaluated in the vertebrate peripheral and central nervous system. Here, we determine how information signaled by populations of neurons is modified by plasticity. Suprathreshold neuronal responses from a large number of neurons were recorded in the juvenile mouse barrel cortex using dithered random-access scanning. Pairing of one input with another resulted in a long-lasting, input-specific modification of the cortical responses. Mutual information analysis indicated that cortical plasticity efficiently changed information signaled by populations of neurons. The contribution of neural correlations to the change in mutual information was negative. The largest factor limiting fidelity of mutual information after pairing was a low reliability of the modified cortical responses.

Impact of cortical plasticity on information signaled by populations of neurons in the cerebral cortex.

L&#39;ex&eacute;cution de codes neurones pour repr&eacute;senter les attributs des signaux sensoriels a &eacute;t&eacute; &eacute;valu&eacute;e dans les vert&eacute;br&eacute;s p&eacute;riph&eacute;riques et le syst&egrave;me nerveux central. Ici, nous d&eacute;terminons comment information signal&eacute;e par les populations de neurones est modifi&eacute;e par plasticit&eacute;. Supraliminaires r&eacute;ponses neuronales d&#39;un grand nombre de neurones ont &eacute;t&eacute; enregistr&eacute;s dans le cortex de baril souris juv&eacute;nile utilisant tram&eacute;e vive num&eacute;risation. L&#39;appariement d&#39;une entr&eacute;e avec un autre a entra&icirc;n&eacute; une modification durable, ax&eacute;e sur les entr&eacute;es des r&eacute;ponses corticales. Information mutuelle, l&#39;analyse a r&eacute;v&eacute;l&eacute; que la plasticit&eacute; corticale efficacement chang&eacute; information signal&eacute;e par les populations de neurones. La contribution des corr&eacute;lations neurales au changement dans l&#39;&eacute;change d&#39;informations a &eacute;t&eacute; n&eacute;gative. Le plus grand facteur limitant la fid&eacute;lit&eacute; d&#39;information mutuelle apr&egrave;s appariement a &eacute;t&eacute; un peu fiables des r&eacute;ponses corticales modifi&eacute;es.

Impact de la plasticit&eacute; corticale sur l&#39;information signal&eacute;e par les populations de neurones dans le cortex c&eacute;r&eacute;bral.

Die Leistung des neuronalen Codes, die Attribute der sensorischen Signale darstellen, wurde im Wirbeltier peripheren und zentralen Nervensystems evaluiert. Hier bestimmen wir, wie die Informationen, die von der Bev&ouml;lkerung der Neuronen signalisiert durch Plastizit&auml;t ge&auml;ndert wird. Suprathreshold neuronale Antworten aus einer gro&szlig;en Anzahl von Neuronen wurden die juvenile Maus Fass Kortex mit gerasterten random-Access-scanning erfasst. Eine Eingabe mit einem anderen Paarung ergab eine langanhaltende, Eingabe-spezifische &Auml;nderung der kortikalen Antworten. Gegenseitige Information, dass die Untersuchung ergab, dass kortikale Plastizit&auml;t effizient ver&auml;ndert Informationen durch Bev&ouml;lkerungen der Neuronen signalisiert. Der Beitrag der neuronalen Korrelationen zur Ver&auml;nderung des gegenseitigen Information war negativ. Der gr&ouml;&szlig;te Faktor, die Begrenzung der Treue der gegenseitigen Information nach der Paarung war eine mangelnde Zuverl&auml;ssigkeit der ver&auml;nderten kortikalen Antworten.

Auswirkungen der kortikale Plastizit&auml;t auf Informationen, die von der Bev&ouml;lkerung der Neuronen in der Gro&szlig;hirnrinde signalisiert.

Le prestazioni di codici neurali per rappresentare gli attributi dei segnali sensoriali sono stata valutata nel vertebrato periferico e del sistema nervoso centrale. Qui, determiniamo come informazioni segnalati da popolazioni di neuroni sono modificati da plasticit&agrave;. Suprathreshold risposte neuronali da un gran numero di neuroni sono state registrate nella corteccia di canna giovanile del mouse usando retinato random-access scanning. Abbinamento di un ingresso con un altro ha provocato una modificazione duratura, specifici dell&#39;input delle risposte corticali. Informazione mutua analisi indicano tale plasticit&agrave; corticale efficientemente cambiato informazioni segnalati da popolazioni di neuroni. Il contributo di correlazioni neurali per la modifica di informazioni reciproci &egrave; stato negativo. Il pi&ugrave; grande fattore che limita la fedelt&agrave; reciproca informazione dopo abbinamento era una scarsa affidabilit&agrave; delle risposte corticali modificate.

Impatto della plasticit&agrave; corticale su informazioni segnalati da popolazioni di neuroni nella corteccia cerebrale.

&#x810A;&#x690E;&#x52D5;&#x7269;&#x306E;&#x672B;&#x68A2;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x4E2D;&#x67A2;&#x795E;&#x7D4C;&#x7CFB;&#x306E;&#x611F;&#x899A;&#x4FE1;&#x53F7;&#x306E;&#x5C5E;&#x6027;&#x3092;&#x8868;&#x3059;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E9;&#x30EB; &#x30B3;&#x30FC;&#x30C9;&#x306E;&#x30D1;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30DE;&#x30F3;&#x30B9;&#x3092;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x3068;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x306E;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x96C6;&#x56E3;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x72B6;&#x614B;&#x60C5;&#x5831;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;Suprathreshold &#x795E;&#x7D4C;&#x7D30;&#x80DE;&#x5FDC;&#x7B54;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x6570;&#x304C;&#x591A;&#x3044;&#x304B;&#x3089;&#x30C7;&#x30A3;&#x30B6;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30E9;&#x30F3;&#x30C0;&#x30E0; &#x30A2;&#x30AF;&#x30BB;&#x30B9;&#x6642;&#x30B9;&#x30AD;&#x30E3;&#x30F3;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x5C11;&#x5E74;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x306E;&#x30D0;&#x30EC;&#x30EB;&#x76AE;&#x8CEA;&#x3067;&#x8A18;&#x9332;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;1 &#x3064;&#x306E;&#x5165;&#x529B;&#x3092;&#x5225;&#x306E;&#x30DA;&#x30A2;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x76AE;&#x8CEA;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306E;&#x9577;&#x671F;&#x7684;&#x306A;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x5165;&#x529B;&#x306E;&#x4FEE;&#x6B63;&#x3067;&#x8D77;&#x56E0;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x76F8;&#x4E92;&#x60C5;&#x5831;&#x91CF;&#x89E3;&#x6790;&#x305D;&#x306E;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x3092;&#x52B9;&#x7387;&#x7684;&#x306B;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x96C6;&#x56E3;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x72B6;&#x614B;&#x60C5;&#x5831;&#x304C;&#x5909;&#x66F4;&#x3002;&#x76F8;&#x4E92;&#x60C5;&#x5831;&#x91CF;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x306B;&#x795E;&#x7D4C;&#x76F8;&#x95A2;&#x306E;&#x8CA2;&#x732E;&#x306F;&#x5426;&#x5B9A;&#x7684;&#x3060;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x30DA;&#x30A2;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x5F8C;&#x76F8;&#x4E92;&#x60C5;&#x5831;&#x306E;&#x5FE0;&#x5B9F;&#x5EA6;&#x3092;&#x5236;&#x9650;&#x3059;&#x308B;&#x6700;&#x5927;&#x306E;&#x8981;&#x56E0;&#x306F;&#x3001;&#x76AE;&#x8CEA;&#x53CD;&#x5FDC;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x306E;&#x4F4E;&#x3044;&#x4FE1;&#x983C;&#x6027;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x306B;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x96C6;&#x56E3;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x72B6;&#x614B;&#x60C5;&#x5831;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3002;

&#xCC99;&#xCD94; &#xC8FC;&#xBCC0; &#xBC0F; &#xC911;&#xC559; &#xC2E0;&#xACBD; &#xACC4;&#xD1B5;&#xC5D0; &#xAC10;&#xAC01; &#xC2E0;&#xD638;&#xC758; &#xD2B9;&#xC131;&#xC744; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0B4;&#xB294; &#xC2E0;&#xACBD; &#xCF54;&#xB4DC;&#xC758; &#xC131;&#xB2A5;&#xC744; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD558;&#xACE0;&#xC788;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC18C;&#xC131; &#xD558; &#xC5EC; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC778;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC2E0;&#xD638; &#xC815;&#xBCF4;&#xB97C; &#xC218;&#xC815; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xACB0;&#xC815; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. Suprathreshold &#xB9CE;&#xC740; &#xB274;&#xB7F0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC751;&#xB2F5; &#xB514;&#xB354;&#xB9C1;&#xB41C; &#xC784;&#xC758; &#xC561;&#xC138;&#xC2A4; &#xAC80;&#xC0AC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xCCAD;&#xC18C;&#xB144; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; &#xCD1D; &#xC2E0; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0; &#xAE30;&#xB85D; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC751;&#xB2F5;&#xC758; &#xC624;&#xB798; &#xACAC; &#xB518;, &#xC785;&#xB825; &#xAD00;&#xB828; &#xC218;&#xC815; &#xACB0;&#xACFC; &#xC30D;&#xC744; &#xD558;&#xB098;&#xC758; &#xC785;&#xB825;&#xC744; &#xB2E4;&#xB978;. &#xC0C1;&#xD638; &#xC815;&#xBCF4; &#xBD84;&#xC11D; &#xADF8; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC18C;&#xC131;&#xC744; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD45C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC778;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC2E0;&#xD638; &#xC815;&#xBCF4; &#xBCC0;&#xACBD;. &#xC0C1;&#xD638; &#xC815;&#xBCF4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCC0;&#xD654;&#xC5D0; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC0C1;&#xAD00; &#xAD00;&#xACC4;&#xC758; &#xACF5;&#xD5CC;&#xC744; &#xBD80;&#xC815;&#xC801; &#xC774;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xAC00;&#xC7A5; &#xD070; &#xC694;&#xC778;&#xC740; &#xC218;&#xC815;&#xB41C; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC751;&#xB2F5;&#xC758; &#xB0AE;&#xC740; &#xC2E0;&#xB8B0;&#xB3C4; &#xD398;&#xC5B4;&#xB9C1; &#xD6C4; &#xC0C1;&#xD638; &#xC815;&#xBCF4;&#xC758; &#xCDA9;&#xC2E4;&#xB3C4; &#xC81C;&#xD55C;.

&#xC815;&#xBCF4; &#xC2E0;&#xD638;&#xB97C; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC778;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC18C;&#xC131;&#xC5D0; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294; &#xC601;&#xD5A5;.

El rendimiento de los c&oacute;digos neuronales para representar atributos de las se&ntilde;ales sensoriales se ha evaluado en el sistema nervioso central y perif&eacute;rico de vertebrados. Aqu&iacute;, determinamos c&oacute;mo se modifica la informaci&oacute;n de las poblaciones de neuronas por plasticidad. Se registraron las respuestas neuronales de la suprathreshold de un gran n&uacute;mero de neuronas en la corteza de barril juvenil rat&oacute;n utilizando interpolado acceso exploraci&oacute;n. Emparejamiento de una entrada con el otro dio lugar a una modificaci&oacute;n duradera, entrada espec&iacute;fica de las respuestas corticales. El an&aacute;lisis indic&oacute; plasticidad cortical eficiente de informaci&oacute;n mutua cambia informaci&oacute;n de las poblaciones de neuronas. La contribuci&oacute;n de correlaciones neuronales al cambio en la informaci&oacute;n mutua fue negativa. El mayor factor que limita fidelidad de informaci&oacute;n mutua asociaci&oacute;n era una baja confiabilidad de las respuestas corticales modificadas.

Impacto de la plasticidad cortical en la informaci&oacute;n de las poblaciones de neuronas en la corteza cerebral.

&#x6709;&#x8BB8;&#x591A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x548C;&#x7A81;&#x89E6;&#x673A;&#x5236;&#x5728;&#x810A;&#x690E;&#x52A8;&#x7269;&#x8111;&#x76AE;&#x5C42;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x3002;&#x9608;&#x4E0A;&#x58F0;&#x6263;&#x5728;&#x4EBA;&#x53E3;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x6A21;&#x5F0F;&#x5982;&#x4F55;&#x6539;&#x53D8;&#x8FD9;&#x79CD;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#xFF0C;&#x56E0;&#x4E3A;&#x4E0D;&#x8FC7;&#xFF0C;&#x51E0;&#x4E4E;&#x6CA1;&#x6709;&#x53D7;&#x5230;&#x8FC7;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8861;&#x91CF;&#x5982;&#x4F55;&#x8BF1;&#x53D1;&#x7684;&#x6A21;&#x5F0F;&#x7684;&#x9608;&#x4E0A;&#x58F0;&#x6263;&#x76AE;&#x8D28;&#x7684;&#x7F51;&#x7EDC;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7531;&#x76AE;&#x5C42;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x4E0E;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x548C;&#x5355;&#x7A57;&#x51B3;&#x8BAE;&#x4FEE;&#x6539;&#x3002;&#x8981;&#x5728;&#x556E;&#x9F7F;&#x52A8;&#x7269;&#x6876;&#x76AE;&#x8D28;&#x4E2D;&#x8BB0;&#x5F55;&#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x6A21;&#x5F0F;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7528;&#x5149;&#x5B66;&#x65B9;&#x6CD5;&#x540C;&#x65F6;&#x68C0;&#x6D4B;&#x9608;&#x4E0A;&#x58F0;&#x4ECE;&#x5230; 40 &#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x914D;&#x5BF9;&#x7684;&#x4E24;&#x4E2A;&#x8F93;&#x5165;&#x5BFC;&#x81F4;&#x76AE;&#x5C42;&#x53CD;&#x5E94;&#x8BF1;&#x53D1;&#x7684;&#x4E00;&#x9879;&#x6295;&#x5165;&#x957F;&#x6548;&#x4FEE;&#x6539;&#x3002;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#x5728;&#x7F51;&#x7EDC;&#x4E0A;&#x7684;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x89C4;&#x5219;&#x4ECE;&#x7A81;&#x89E6;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x89C4;&#x5219;&#x7EE7;&#x627F;&#x5C5E;&#x6027;&#xFF0C;&#x4F46;&#x4E5F;&#x7531;&#x529F;&#x80FD;&#x6027;&#x7A81;&#x89E6;&#x7ED3;&#x6784;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x8BA1;&#x7B97;&#x7ED3;&#x679C;&#x8FDB;&#x884C;&#x76AE;&#x5C42;&#x7F51;&#x7EDC;&#x3002;&#x4FEE;&#x6539;&#x540E;&#x7684;&#x76AE;&#x5C42;&#x53CD;&#x5E94;&#x7684;&#x6700;&#x5927;&#x51B3;&#x5B9A;&#x56E0;&#x7D20;&#x662F;&#x90A3;&#x4E9B;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x914D;&#x5BF9;&#x4E24;&#x4E2A;&#x8F93;&#x5165;&#x7684;&#x66F4;&#x6539;&#x65F6;&#xFF0C;&#x9075;&#x5FAA;&#x3002;&#x5728;&#x5355;&#x4E2A;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x4E0A;&#x7684;&#x5DF2;&#x4FEE;&#x6539;&#x7684;&#x7B54;&#x590D;&#x53EA;&#x5F31;&#x53CD;&#x6620;&#x90A3;&#x4E9B;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x5F53;&#x914D;&#x5BF9;&#x7684;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x7684;&#x4E24;&#x4E2A;&#x8F93;&#x5165;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x5C3D;&#x7BA1;&#x5728;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E0A;&#x7684;&#x5F31;&#x53CD;&#x5C04;&#x7684;&#x6539;&#x826F;&#x7684;&#x6A21;&#x5F0F;&#x53CD;&#x6620;&#x7684;&#x914D;&#x5BF9;&#x6A21;&#x5F0F;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7B80;&#x5355;&#x7684;&#x89E3;&#x7801;&#x673A;&#x5236;&#x4E00;&#x7EBF;&#x6027;&#x5206;&#x79BB;&#x5668;&#x6B63;&#x786E;&#x6B67;&#x89C6;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x5176;&#x4ED6;&#x6A21;&#x5F0F;&#x7684;&#x6539;&#x6027;&#x7684;&#x53CD;&#x5E94;&#x7684;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x3002;

&#x9608;&#x4E0A;&#x58F0;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x5C42;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x6A21;&#x5F0F;&#x4E0A;&#x76AE;&#x5C42;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;

There are many cellular and synaptic mechanisms of plasticity in the vertebrate cortex. How the patterns of suprathreshold spiking activity in a population of neurons change because of this plasticity, however, has hardly been subjected to experimental studies. Here, we measured how evoked patterns of suprathreshold spiking activity in a cortical network were modified by cortical plasticity with single-cell and single-spike resolution. To record patterns of activity in the rodent barrel cortex, we used optical methods to detect suprathreshold activity from up to 40 neurons simultaneously. Pairing of two inputs resulted in a long-lasting modification of the cortical responses evoked by one of the inputs. The results indicate that plasticity rules on the network level inherit properties from synaptic plasticity rules but are also determined by the functional synaptic architecture, as well as the computations carried out in cortical networks. The largest determinants of the modified cortical responses were those observed when inducing changes by pairing the two inputs. On the single-neuron level, the modified responses only weakly reflected those observed when pairing the two inputs for induction of plasticity. Despite the weak reflection on the cellular level, however, the modified patterns reflected the pairing patterns to the degree that a simple decoding mechanism-a linear separator-correctly discriminated the modified responses from other patterns of activity.

Impact of cortical plasticity on patterns of suprathreshold activity in the cerebral cortex.

Il existe de nombreux m&eacute;canismes cellulaires et synaptiques de la plasticit&eacute; du cortex vert&eacute;br&eacute;s. Comment les patrons de supraliminaires en activit&eacute; dans une population de neurones de fortification changent &agrave; cause de cette plasticit&eacute;, cependant, a peine fait l&#39;objet d&#39;&eacute;tudes exp&eacute;rimentales. Ici, nous avons mesur&eacute; les motifs &eacute;voqu&eacute;s comment de supraliminaires activit&eacute; dans un r&eacute;seau cortical de fortification ont &eacute;t&eacute; modifi&eacute;s par la plasticit&eacute; corticale avec r&eacute;solution unicellulaire et single-spike. Pour enregistrer les mod&egrave;les de l&#39;activit&eacute; dans le cortex de baril de rongeurs, nous avons utilis&eacute; des m&eacute;thodes optiques pour d&eacute;tecter l&#39;activit&eacute; supraliminaires de jusqu&#39;&agrave; 40 neurones simultan&eacute;ment. Appariement de deux entr&eacute;es a entra&icirc;n&eacute; une modification durable des r&eacute;ponses corticales induites par une des entr&eacute;es. Les r&eacute;sultats indiquent que les r&egrave;gles de la plasticit&eacute; au niveau r&eacute;seau h&eacute;ritent des propri&eacute;t&eacute;s de r&egrave;gles de plasticit&eacute; synaptique mais sont &eacute;galement d&eacute;termin&eacute;s par l&#39;architecture fonctionnelle de synaptique, ainsi que les calculs effectu&eacute;s en r&eacute;seaux corticaux. Les plus grands d&eacute;terminants des r&eacute;ponses corticales mis &agrave; jour l&#39;&eacute;taient celles observ&eacute;es lors de l&#39;induction de changements en couplant les deux entr&eacute;es. Le niveau de single-neurone, les r&eacute;ponses mis &agrave; jour le ne r&eacute;fl&eacute;chi que faiblement que celles observ&eacute;es lors de l&#39;appariement de deux entr&eacute;es pour l&#39;induction de la plasticit&eacute;. Malgr&eacute; la faible r&eacute;flexion au niveau cellulaire, toutefois, les mod&egrave;les mis &agrave; jour le refl&egrave;tent les patrons d&#39;appariements au degr&eacute; qu&#39;un simple d&eacute;codage, un m&eacute;canisme lin&eacute;aire s&eacute;parateur-correctement victime les r&eacute;ponses modifi&eacute;s des autres tendances de l&#39;activit&eacute;.

Impact de la plasticit&eacute; corticale sur les tendances de l&#39;activit&eacute; supraliminaires dans le cortex c&eacute;r&eacute;bral.

Es gibt viele zellul&auml;re und synaptische Mechanismen der Plastizit&auml;t im vertebrate Kortex. Wie die Muster der Suprathreshold spiking Aktivit&auml;t bei einer Gesamtbev&ouml;lkerung von Neuronen wegen dieser Plastizit&auml;t ver&auml;ndern wurden jedoch kaum experimentelle Untersuchungen unterzogen. Wir messen hier, wie evozierte Muster der Suprathreshold spiking Aktivit&auml;t in einem kortikale Netzwerk durch kortikale Plastizit&auml;t Einzeller- und Einzel-Spike Aufl&ouml;sung ge&auml;ndert wurden. Um Muster Aktivit&auml;ten im Kortex Nagetier Fass zu erfassen, haben wir optische Verfahren um Suprathreshold Aktivit&auml;t von bis zu 40 Neuronen gleichzeitig zu erkennen. Paarung von zwei Eing&auml;nge f&uuml;hrte zu eine dauerhafte &Auml;nderung der kortikalen Reaktionen hervorgerufen durch einen der Eing&auml;nge. Die Ergebnisse zeigen, dass die Plastizit&auml;t Regeln auf Netzwerkebene synaptische Plastizit&auml;t Regeln Eigenschaften vererben, sondern h&auml;ngen auch von der funktionalen synaptische Architektur sowie die Berechnungen im kortikalen Netzwerken. Die gr&ouml;&szlig;ten Determinanten der ver&auml;nderten kortikalen Antworten wurden beobachtet, wenn Ver&auml;nderungen induzieren durch Kopplung der beiden Eing&auml;nge. Auf der Ebene der einzelnen Neuron spiegelt die ver&auml;nderten Antworten nur schwach sich diejenigen beobachtet, wenn die zwei Eing&auml;nge f&uuml;r die Induktion der Plastizit&auml;t zu koppeln. Trotz der schwachen Reflexion auf zellul&auml;rer Ebene reflektiert jedoch die ge&auml;nderte Muster die koppeln Muster in dem Ma&szlig;e, dass eine einfache Decodierung Mechanismus ein Trennzeichen-richtig die modifizierten Antworten von anderen Mustern der Aktivit&auml;t lineare diskriminiert.

Auswirkungen der kortikale Plastizit&auml;t auf Mustern der Suprathreshold Aktivit&auml;t in der Hirnrinde.

Ci sono molti meccanismi cellulari e sinaptiche della plasticit&agrave; della corteccia vertebrati. Come i modelli di suprathreshold chiodare attivit&agrave; in una popolazione di neuroni a cambiare a causa di questa plasticit&agrave;, tuttavia, &egrave; appena stata sottoposta a studi sperimentali. Qui, abbiamo misurato come evocati modelli di suprathreshold chiodare attivit&agrave; in una rete corticale sono stati modificati dalla plasticit&agrave; corticale con risoluzione cella singola e singolo-spike. Per registrare i modelli di attivit&agrave; nella corteccia canna roditore, abbiamo utilizzato metodi ottici per rilevare attivit&agrave; suprathreshold da fino a 40 neuroni contemporaneamente. Accoppiamento di due ingressi ha provocato una modificazione duratura delle risposte corticali evocati da uno degli ingressi. I risultati indicano che regole plasticit&agrave; a livello rete ereditano le propriet&agrave; da regole di plasticit&agrave; sinaptica ma sono anche determinate dall&#39;architettura funzionale di synaptic, come pure i calcoli effettua in reti corticali. Le determinanti pi&ugrave; grande delle risposte corticali modificate sono stati quelli osservati quando indurre cambiamenti accoppiando i due ingressi. Al livello del singolo neurone, le risposte modificate solo debolmente riflettono che quelli osservati quando l&#39;abbinamento di due ingressi per l&#39;induzione della plasticit&agrave;. Nonostante il debole riflesso a livello cellulare, tuttavia, i modelli modificati riflettono i modelli di accoppiamento per il grado che una semplice decodifica un meccanismo lineare separatore-correttamente discriminate le risposte modificate da altri modelli di attivit&agrave;.

Impatto della plasticit&agrave; corticale su modelli di attivit&agrave; suprathreshold nella corteccia cerebrale.

&#x810A;&#x690E;&#x52D5;&#x7269;&#x306E;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x306E;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x3068;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9; &#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x3053;&#x306E;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x306E;&#x305F;&#x3081; suprathreshold &#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x306E;&#x96C6;&#x56E3;&#x3067;&#x306E;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AF;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x3092;&#x5909;&#x66F4;&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x5B9F;&#x9A13;&#x306B;&#x3055;&#x3089;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x8A98;&#x767A;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x6E2C;&#x5B9A; suprathreshold &#x306E;&#x76AE;&#x8CEA;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AF;&#x5358;&#x4E00;&#x30BB;&#x30EB;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5358;&#x4E00;&#x30B9;&#x30D1;&#x30A4;&#x30AF;&#x306E;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x3068;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5909;&#x66F4;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x9F67;&#x6B6F;&#x985E;&#x306E;&#x30D0;&#x30EC;&#x30EB;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x3092;&#x8A18;&#x9332;&#x3059;&#x308B;&#x306B;&#x306F;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x304B;&#x3089; suprathreshold &#x6D3B;&#x52D5; 40 &#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x307E;&#x3067;&#x3092;&#x540C;&#x6642;&#x306B;&#x691C;&#x51FA;&#x3059;&#x308B;&#x306E;&#x306B;&#x5149;&#x5B66;&#x7684;&#x624B;&#x6CD5;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;2 &#x3064;&#x306E;&#x5165;&#x529B;&#x306E;&#x30DA;&#x30A2;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x5165;&#x529B;&#x306E; 1 &#x3064;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x8A98;&#x767A;&#x91CE;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306E;&#x9577;&#x671F;&#x7684;&#x306A;&#x5909;&#x66F4;&#x3067;&#x8D77;&#x56E0;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF; &#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x306E;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x898F;&#x5247;&#x306F;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x306E;&#x30EB;&#x30FC;&#x30EB;&#x304B;&#x3089;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D1;&#x30C6;&#x30A3;&#x3092;&#x7D99;&#x627F;&#x304C;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x306A;&#x30B7;&#x30CA;&#x30D7;&#x30B9;&#x5EFA;&#x7BC9;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x8A08;&#x7B97;&#x306E;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3082;&#x793A;&#x5506;&#x76AE;&#x8CEA;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x3067;&#x9042;&#x884C;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x76AE;&#x8CEA;&#x53CD;&#x5FDC;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x306E;&#x6700;&#x5927;&#x306E;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x8981;&#x56E0;&#x306F;&#x3053;&#x308C;&#x3089; 2 &#x3064;&#x306E;&#x5165;&#x529B;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x8A98;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x304D;&#x3092;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3057;&#x305F;.&#x5358;&#x4E00;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3; &#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x5909;&#x66F4;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3060;&#x3051;&#x5F31;&#x304F;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x53EF;&#x5851;&#x6027;&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x306E; 2 &#x3064;&#x306E;&#x5165;&#x529B;&#x306F;&#x3001;&#x30DA;&#x30A2;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x304D;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3092;&#x53CD;&#x6620;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x306B;&#x3082;&#x304B;&#x304B;&#x308F;&#x3089;&#x305A;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x5F31;&#x3044;&#x53CD;&#x5C04;&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x306F;&#x30C7;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C9;&#x3001;&#x5358;&#x7D14;&#x306A;&#x7DDA;&#x5F62;&#x533A;&#x5207;&#x308A;&#x8A18;&#x53F7;&#x304C;&#x6B63;&#x3057;&#x304F;&#x5909;&#x66F4;&#x5FDC;&#x7B54;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x306E;&#x4ED6;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x304B;&#x3089;&#x5DEE;&#x5225;&#x3057;&#x305F;&#x3068;&#x3044;&#x3046;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x306B;&#x30DA;&#x30A2;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0; &#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x5909;&#x66F4;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x3092;&#x53CD;&#x6620;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x53EF;&#x5851;&#x6027; suprathreshold &#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x306E;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x306B;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x5F71;&#x97FF;&#x3002;

&#xCC99;&#xCD94; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0; &#xC18C;&#xC131;&#xC758; &#xB9CE;&#xC740; &#xC138;&#xD3EC;&#xC640; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC774; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;&#xC774; &#xC18C;&#xC131; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xB274;&#xB7F0;&#xC758; &#xC778;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAE09;&#xC0C1;&#xC2B9; &#xD558;&#xB294; suprathreshold&#xC758; &#xD328;&#xD134; &#xBCC0;&#xACBD; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;, &#xAC70;&#xC758; &#xBC1B;&#xAC8C; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xB97C;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC5B4;&#xB5BB;&#xAC8C; &#xAC16;&#xB294; &#xD328;&#xD134; &#xCE21;&#xC815; suprathreshold&#xC758; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC140; &#xBC0F; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC2A4;&#xD30C;&#xC774;&#xD06C; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC18C;&#xC131;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC218;&#xC815; &#xB41C; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xAE09;&#xC0C1;&#xC2B9;. &#xC124;&#xCE58;&#xB958; &#xCD1D; &#xC2E0; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC758; &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xAE30;&#xB85D;, &#xB3D9;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xCD5C;&#xB300; 40 &#xB274;&#xB7F0;&#xC5D0;&#xC11C; suprathreshold &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xAC10;&#xC9C0; &#xD558; &#xAD11;&#xD559; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC751;&#xB2F5; &#xC785;&#xB825; &#xC911; &#xD558;&#xB098;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; evoked&#xC758; &#xC9C0;&#xC18D;&#xC801;&#xC778; &#xC218;&#xC815; &#xACB0;&#xACFC; &#xC30D;&#xC744; &#xB450; &#xAC1C;&#xC758; &#xC785;&#xB825;. &#xACB0;&#xACFC; &#xD45C;&#xC2DC; &#xC18C;&#xC131; &#xADDC;&#xCE59; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4;&#xAC00; &#xC18C;&#xC131; &#xADDC;&#xCE59;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC18D;&#xC131;&#xC744; &#xC0C1;&#xC18D; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xACC4;&#xC0B0;&#xC73C;&#xB85C; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC2DC; &#xB0C5; &#xC2A4; &#xAD6C;&#xC870;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xACB0;&#xC815;&#xB3C4; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2E4;&#xC2DC;. &#xC218;&#xC815;&#xB41C; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC751;&#xB2F5;&#xC758; &#xAC00;&#xC7A5; &#xD070; &#xACB0;&#xC815; &#xC694;&#xC778; &#xADF8; &#xB450; &#xAC1C;&#xC758; &#xC785;&#xB825;&#xC744; &#xD398;&#xC5B4;&#xB9C1; &#xD558; &#xC5EC; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xC720;&#xB3C4; &#xD558;&#xB294; &#xACBD;&#xC6B0;&#xB97C; &#xAD00;&#xCC30; &#xD588;&#xB2E4;. &#xB2E8;&#xC77C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC218;&#xC815;&#xB41C; &#xC751;&#xB2F5;&#xB9CC; &#xC57D;&#xD558;&#xAC8C; &#xC18C;&#xC131;&#xC758; &#xC720;&#xB3C4; &#xC704;&#xD55C; 2 &#xAC1C;&#xC758; &#xC785;&#xB825;&#xC744; &#xD398;&#xC5B4;&#xB9C1; &#xD558;&#xB294; &#xACBD;&#xC6B0; &#xADF8; &#xAD00;&#xCC30;&#xC744; &#xBC18;&#xC601; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098; &#xC57D;&#xD55C; &#xBC18;&#xC0AC; &#xC138;&#xD3EC; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xB3C4; &#xBD88;&#xAD6C; &#xD558; &#xACE0; &#xC218;&#xC815;&#xB41C; &#xD328;&#xD134; &#xC815;&#xB3C4; &#xB514;&#xCF54;&#xB529; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xAC04;&#xB2E8;&#xD55C; &#xC120;&#xD615; &#xAD6C;&#xBD84; &#xAE30;&#xD638; &#xC62C;&#xBC14;&#xB974;&#xAC8C; &#xCC28;&#xBCC4; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC758; &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xB2E4;&#xB978; &#xD328;&#xD134;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC218;&#xC815;&#xB41C; &#xC751;&#xB2F5; &#xD398;&#xC5B4;&#xB9C1; &#xD328;&#xD134; &#xBC18;&#xC601;.

&#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; suprathreshold &#xB3D9;&#xC791; &#xD328;&#xD134;&#xC5D0; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xC18C;&#xC131;&#xC5D0; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294; &#xC601;&#xD5A5;.

Hay muchos mecanismos celulares y sin&aacute;pticos de la plasticidad en la corteza de vertebrados. &iquest;C&oacute;mo cambian los patrones de suprathreshold actividad en una poblaci&oacute;n de neuronas de clavar debido a esta plasticidad, sin embargo, cuenta con apenas sometido a estudios experimentales. Aqu&iacute;, medimos c&oacute;mo evocados patrones de suprathreshold actividad en una red cortical de clavar fueron modificados por la plasticidad cortical con resoluci&oacute;n unicelulares y solo-spike. Para registrar los patrones de actividad en la corteza del barril roedor, utilizamos m&eacute;todos &oacute;pticos para detectar actividad de suprathreshold de hasta 40 neuronas simult&aacute;neamente. Emparejamiento de dos entradas, dio lugar a una modificaci&oacute;n duradera de las respuestas corticales evocados por una de las entradas. Los resultados indican que las reglas de la plasticidad en el nivel de red heredar&aacute;n propiedades de reglas de la plasticidad sin&aacute;ptica pero tambi&eacute;n est&aacute;n determinadas por la arquitectura sin&aacute;ptica funcional, as&iacute; como los c&oacute;mputos realizados en redes corticales. Los determinantes m&aacute;s grandes de las respuestas corticales modificados fueron los observados cuando inducir cambios por la vinculaci&oacute;n de las dos entradas. En el nivel de neuronas individuales, las respuestas modificadas solamente d&eacute;bil reflejan que los observaron cuando se est&aacute;n emparejando las dos entradas para la inducci&oacute;n de plasticidad. Sin embargo, a pesar de la d&eacute;bil reflexi&oacute;n a nivel celular, los patrones modificados reflejan los patrones de apareamiento en la medida en que una simple decodificaci&oacute;n un mecanismo lineal separador-correctamente discrimina las respuestas modificadas de otros patrones de actividad.

Gayathri Nattar Ranganathan

Section of Neurobiology,
Center for Learning and Memory,
Section of Neurobiology, Center for Learning and Memory

The University of Texas at Austin

Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

Gayathri Nattar Ranganathan

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Section of Neurobiology,Center for Learning and Memory,Section of Neurobiology, Center for Learning and Memory

The University of Texas at Austin

Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

Section of Neurobiology,
Center for Learning and Memory,
Section of Neurobiology, Center for Learning and Memory