内源性电场引起的神经元耦合：电缆理论及其在听觉脑干符合检测神经元中的应用

神经元的持续活动产生了一个空间和时间变化的细胞外电压场（$V_e$）。这个 $V_e$ 场反映了群体水平的神经活动，但它是否调制神经动力学和神经回路的功能？我们提供了一个电缆理论框架，以研究一束模型神经元如何产生 $V_e$，以及这个 $V_e$ 如何反馈并影响膜电位（$V_m$）。我们发现这些“触突相互作用”虽小但不可忽略。模型神经群体可以产生毫伏级幅度的 $V_e$，并且这个 $V_e$ 扰动“附近”电缆的 $V_m$，有效地增加了它们的电紧张长度。在使用被动电缆理论系统研究触突耦合之后，我们探索了一个测试案例：听觉脑干中的内侧上橄榄核（MSO）。MSO 是触突相互作用的可能场所：声音在体内该核团中诱发大幅度的 $V_e$（毫伏级）。$V_e$ 响应被认为是由执行亚毫秒时间精度已知神经计算（用于编码声源位置的符合检测）的 MSO 神经元产生的。使用基于生物物理学的 MSO 神经元模型，我们发现毫伏级的触突相互作用与被动电缆理论结果一致。这些细微的膜电位扰动诱导了锋电位起始阈值、锋电位时间同步性和时间差敏感性的变化。这些结果表明，触突耦合可能影响 MSO 的功能。