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主动亚阈值树突电导塑造局部场电位

神经元与认知 2016-11-22 v1

摘要

局部场电位 (LFP) 的主要贡献被认为源于神经元的突触输入及随后的亚阈值树突处理。尽管已知主动树突电导会影响亚阈值神经元动力学,但其在塑造 LFP 中的作用却鲜受关注。在此,我们使用建模方法研究了亚阈值树突电导对 LFP 的影响。使用实验约束的生物物理学详细皮层锥体神经元模型,我们确定了亚阈值主动电导成为塑造 LFP 主要因素的条件。我们发现,特别是超极化激活内向电流 IhI_{\rm h} 可产生显著影响,并在 LFP 功率谱密度中引起共振。为了对任何亚阈值主动树突电导及其细胞分布如何影响 LFP 获得一般性的定性理解,我们接下来使用简化模型进行了系统研究。我们发现,在以下情况对 LFP 的影响最为显著:(1) 细胞的突触驱动呈非对称分布(即位于基底或顶端),(2) 主动电导非均匀分布且在突触输入附近通道密度最高,以及 (3) LFP 在相对于突触输入的细胞对侧极点处测量。总而言之,我们表明亚阈值主动电导可在 LFP 信号中得到强烈反映,从而开启了利用 LFP 表征主动电导特性及其细胞分布的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.04293,
  title  = {Active subthreshold dendritic conductances shape the local field potential},
  author = {Torbjørn V Ness and Michiel W H Remme and Gaute T Einevoll},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.04293},
  year   = {2016}
}