培养网络中的自发协调活动：多重触发位点、初级回路、脉冲相位延迟分布与功能结构分析
神经元与认知
2010-04-14 v1
摘要
所有高级中枢神经系统均表现出自发神经活动，尽管此类活动的目的与机制起源仍知之甚少。我们利用信息论与脉冲群首发分析方法，探讨了在微电极阵列上生长的培养皮层神经元网络中，集体自发电生理脉冲群活动的触发与传播。我们展示了脉冲群领导者神经元的存在，它们形成单突触连接的初级回路，并启动了大多数网络脉冲群。领导者/跟随者放电延迟时间形成了时间上稳定的正偏态分布。阻断抑制性突触通常会导致更短的延迟时间及减小的方差。这些分布是对内部网络动力学的广义表征，并提供了对成对突触距离的估计。我们表明神经节点间的互信息是距离的函数，且该关系在去抑制状态下得以维持。由此产生的分析为自组织皮层网络中集体神经活动的激活模式提供了具体的定量约束与见解，这可能对模拟自发活跃系统的模型有所助益。
引用
@article{arxiv.1004.2072,
title = {Spontaneous coordinated activity in cultured networks: Analysis of multiple ignition sites, primary circuits, burst phase delay distributions and functional structures},
author = {Michael I. Ham and Vadas Gintautas and Guenter W. Gross},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.2072},
year = {2010}
}
备注
4 pages, 3 figures. Presented at 6th International Meeting on Substrate-Integrated Micro Electrode Arrays in Reutlingen in July 2008.