扩展整合-发放模型神经元以考虑弱电场及树突介导的输入滤波效应
神经元与认知
2016-11-10 v4
摘要
内源性产生的或通过经颅脑刺激产生的胞外电场如何影响大神经元群体的动力学令人极感兴趣但尚不清楚。为研究大群体的集体动力学，单房室(点)模型神经元已被证明非常成功。然而，这些模型缺乏树突形态，无法从生物物理上解释电场效应，以及仅由形态导致的突触整合变化。在此我们(i)表征了规范空间(球-棒)模型神经元对涨落突触输入以及振荡弱电场的响应，并且(ii)解析推导了流行整合-发放点神经元模型的扩展以精确重现这些响应。我们获得了由树突介导的、针对胞体输入(高通滤波器)或远端树突位点输入(低通滤波器)的不同滤波器，并且发现电场诱导在beta和gamma频带甚至更高频率上的放电率共振，这取决于突触背景输入的位置。由于其计算高效性，扩展的点模型非常适于应用于暴露于胞外电场中、具有不同形态的耦合神经元大群体。
引用
@article{arxiv.1603.04881,
title = {Extending integrate-and-fire model neurons to account for the effects of weak electric fields and input filtering mediated by the dendrite},
author = {Florian Aspart and Josef Ladenbauer and Klaus Obermayer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.04881},
year = {2016}
}
备注
PLOS Computational Biology (in press)