局部皮层网络的细胞类型特异性连接解释了神经活动的显著特征
摘要：局部皮层网络的细胞类型特异性连接性和活动在过去的十年中已经进行了详细实验研究。与此同时，建模已经被确认为将网络结构与活动动力学相关的工具。尽管可用的连接图已经在各种计算研究中使用，但模拟活动的显著特征，如自发放电率，与实验结果不符。在这里，我们展示了这种不一致性是由于连接图的不完整性引起的。我们比较了最全面的地图（Thomson et al.，2002; Binzegger et al., 2004），发现它们的主要差异：侧向采样范围和特定目标细胞的选择。我们考虑到这些差异，编制了一个综合的连接图，并通过模拟局部分层皮层网络的全尺寸模型来分析统一的地图。模拟的自发活动是异步不规则的，细胞类型特异性的自发放电率与清醒动物体内记录的结果一致，包括2/3层兴奋性细胞的低速率。同样，由短暂丘脑输入引发的激活模式复制了最近的体内测量结果。模拟结果与实验的对应关系是基于对特定目标细胞类型选择的考虑，从而整合了大量可用的连接数据。细胞类型特异性的分层输入结构和前馈和反馈连接的组合揭示了兴奋和抑制之间的相互作用如何塑造局部皮层网络的自发和诱导活动。
作者：Tobias C. Potjans and Markus Diesmann
论文ID：1106.5678
分类：Neurons and Cognition
分类简称：q-bio.NC
提交时间：2011-06-29