超快群体编码与轴突-胞体区室化

波动驱动状态下的皮层神经元能够实现超快群体编码。然而其潜在的生物物理机制尚不清楚。降低动作电位起始的锐度会损害超快群体编码，但尚不清楚锐的动作电位起始是否足以实现超快群体编码。一种假说认为，锐的动作电位起始是由动作电位起始位点与胞体的电子学分离引起的，并且这种空间分离也导致了超快群体编码。在此，我们通过研究具有确定起始位点模型神经元的线性响应特性来检验这一假说。我们发现，将起始位点置于不同的轴突位置对模型的线性响应函数仅有微弱影响。它未能产生在皮层神经元中观察到的超快响应和高带宽。此外，该模型线性响应函数的高频区对输入电流的相关时间不敏感，这与经验证据相矛盾。当我们提高起始位点钠通道的电压敏感性时，这两种经验观察到的现象得以恢复。我们为锐的动作电位起始与超快响应之间的解离提供了解释。通过研究变化的胞体大小，我们进一步强调了神经元形态对线性响应的影响。我们的结果表明，锐的动作电位起始并不足以产生超快响应。鉴于近期关于轴突起始段活动依赖性重定位的报道，我们的研究预测更远端起始位点可导致胞体波形锐度增加，但不影响神经元群体的线性响应。