猕猴 MT 区刺激诱导变异性调谐的状态依赖性

以不同唤醒和注意水平为标志的行为状态会调节皮层反应的某些特性（例如平均放电率或成对相关性），然而驱动这些反应改变的原因及其如何影响下游刺激解码尚不完全清楚。在此我们表明，状态变化以既非泊松放电模型所能预测、也非平均放电率变化所能解释的方式调制响应方差-均值比（Fano 因子）的调谐，并对刺激可判别性产生实质性影响。我们记录了中间颞叶皮层（MT）运动敏感神经元在两种状态下的活动：警觉注视与轻度阿片麻醉。与警觉状态相比，麻醉倾向于降低平均脉冲计数，但未减少试次间变异性。在麻醉下，兴奋性的试次内波动在比警觉状态更长的时间尺度上相关，从而产生超泊松 Fano 因子。相反，警觉状态 MT 神经元具有更高的平均放电率以及主要亚泊松的、依赖于刺激且无法仅由放电率差异解释的变异性。麻醉状态下缺乏此类刺激诱导的变异性调谐，表明不同状态间存在不同的变异性来源。一个简单的模型通过警觉状态下增益波动方差的抑制，解释了观测 Fano 因子分布的状态依赖性偏移。一个具有刺激诱导变异性调谐和受行为约束的信息限制相关性的群体模型，探讨了警觉状态下皮层群体对刺激可判别性的潜在增强。