峰电位触发负反馈对感受野特性的影响

感觉神经元通常用感受野来描述，即刺激在被进一步处理之前所经过的线性核。如果假设信息传递以前馈级联方式进行，则感受野可解释为使神经元输出最大化的外部刺激分布。然而，神经系统包含许多反馈回路，且感觉神经元过滤的电流不仅包括代表转导外部刺激的电流。部分额外电流由神经元自身的输出活动产生，因此构成反馈信号。通过对输入/输出变换进行时频分析，本文展示了反馈如何修正感受野。该模型适用于各种类型的反馈过程，从峰电位触发的内在电导到来自邻近神经元的抑制性突触输入。我们区分了内在感受野（过滤所有输入电流）和有效感受野（仅过滤外部刺激）。内在感受野总结了与阈下整合和峰电位生成相关的神经元生物物理特性，而只有有效感受野可被解释为使神经元输出最大化的外部刺激分布。我们证明，峰电位触发反馈将低通滤波转向带通处理，从而将积分神经元转变为谐振子。对于强反馈，频谱神经元选择性中可能出现尖锐的共振。我们的结果为解释一系列先前的实验研究提供了统一框架，这些研究表明特定的反馈机制会改变神经元的滤波特性。