传入特异性与特征特异性连通性影响方向选择性：小鼠初级视皮层的计算研究
神经元与认知
2013-01-08 v1
摘要
初级视皮层 (V1) 为理解特定输出特征（如方向调谐）的选择性和涌现提供了关键见解。目前，小鼠视皮层中皮质神经元的调谐和选择性尚未得到明确解决。虽然许多体内实验研究发现所有亚型的抑制性神经元对方向具有宽泛调谐，但其他研究报道抑制性神经元的调谐锐度与兴奋性神经元相当。关于兴奋性和抑制性皮质神经元选择性的这些分歧发现促使我们提出以下问题：(1) 依赖于图谱的先前描述物种的皮层计算有何不同或相似之处？(2) 小鼠初级视皮层中方向选择性锐化的网络机制是什么？在此，我们在由 Hodgkin-Huxley (HH) 点神经元组成的循环网络的计算框架中调查上述问题。仅具有随机连通性的皮质网络无法解释所有实验观察结果，这促使我们假设：(a) 方向依赖性连通性；(b) 前馈传入特异性，以理解小鼠 V1 神经元的方向选择性。使用群体方向选择性指数 (OSI) 作为神经元对刺激方向选择性的度量，我们分别并结合实验数据测试了每个假设。基于我们对方向选择性 (OS) 数据的分析，我们发现基于传入特异性和随特征相似性缩放的连通性的模型在网络参数拟合方面表现良好。我们得出结论，此类模型最能支持小鼠初级视皮层第 2/3 层中兴奋性和抑制性神经元方向选择性的数据集。
引用
@article{arxiv.1301.0996,
title = {Afferent specificity, feature specific connectivity influence orientation selectivity: A computational study in mouse primary visual cortex},
author = {Dipanjan Roy and Yenni Tjandra and Konstantin Mergenthaler and Jeremy Petravicz and Caroline A. Runyan and Nathan R. Wilson and Mriganka Sur and Klaus Obermayer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.0996},
year = {2013}
}
备注
39 pages, 12 figures