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弱成对脉冲序列相关性与空间上高度相干的局部场电位的协调

神经元与认知 2024-11-11 v3

摘要

覆盖数平方毫米神经组织的多电极阵列可同时获取群体信号,如胞外电位和一百个或更多单个神经元的脉冲活动。对所记录数据的解释需要具有相应空间维度和信号预测的多尺度计算模型。覆盖约 1 mm2^2 局部皮层回路的多层脉冲神经元网络模型已被开发出来,这些模型整合了实验获得的神经元类型特异性连接数据,并重现了观察到的在体脉冲统计特征。局部场电位(LFPs)可以从模拟的脉冲活动中计算得出。在此我们将局部网络和 LFP 模型扩展到 4x4 mm2^2 的区域,保持神经元密度并引入依赖于距离的连接概率和传导延迟。我们发现该放大过程保持了原始模型的整体脉冲统计特征,并重现了群体间的异步不规则脉冲以及与感觉皮层实验记录相符的弱成对脉冲序列相关性。与实验观察相符的是,LFP 信号的相关性很强,并在几百微米的距离上衰减。50 Hz 附近低伽马频段增强的空间相干性,或许可以解释最近关于 LFP 空间范围存在明显带通滤波效应的报告。

关键词

引用

@article{arxiv.1805.10235,
  title  = {Reconciliation of weak pairwise spike-train correlations and highly coherent local field potentials across space},
  author = {Johanna Senk and Espen Hagen and Sacha J. van Albada and Markus Diesmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1805.10235},
  year   = {2024}
}

备注

31 pages, 10 figures, 7 tables