视网膜拓扑映射形成计算模型的定量评估
神经元与认知
2014-08-27 v1
摘要
人们认为，分子线索和基于活动的线索共同作用，引导视网膜轴突到达脊椎动物视顶盖或上丘的终末位点，从而形成有序的连接图谱。涉及机制的细节及其相互作用程度尚不清楚。我们开发了一个框架，可在其中利用从小鼠视网膜 - 上丘系统整理的一组实验数据，以无偏且定量的方式评估现有的计算模型。我们的框架促进了模型间的比较、针对已知表型测试新模型以及在现有模型中模拟新表型。我们利用该框架评估了四个代表性模型，这些模型结合了 Eph/ephrin 梯度和/或基于活动的机制及竞争机制。其中两个模型更新了其原始形式以适配我们的框架。模型针对五种不同表型进行了测试：野生型、Isl2-EphA3 ki/ki、Isl2-EphA3 ki/+、ephrin-A2,A3,A5 三重敲除和 Math-/- (Atoh7)。只有一个模型能够解释 Isl2-EphA3 ki/+ 中的塌陷点，两个模型成功复现了 Math5-/- 前内侧投射的范围。为了重现 ephrin-A2,A3,A5 三重敲除表型中的残余有序性，模型需要上丘中存在微弱的前后梯度，这表明要么敲除不完全，要么存在另一种导向分子。这指出了未来需要开展建模和实验工作以提高对相关发育机制的理解。
引用
@article{arxiv.1408.6132,
title = {Quantitative assessment of computational models for retinotopic map formation},
author = {J. J. Johannes Hjorth and David C. Sterratt and Catherine S. Cutts and David J. Willshaw and Stephen J. Eglen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.6132},
year = {2014}
}