生物神经回路中间突触间隔的序列阅读
摘要：通过动作电位的序列，感觉系统将有关动物环境的信息传递给较高的神经系统单元。当这些动作电位具有基本等效的波形时，所有信息都包含在间冲间隔（ISIs）中。我们研究了一个问题：神经回路如何识别和读取这些ISI序列？我们的答案是基于一个生物启发式的神经回路，我们使用生物真实的神经元构建。ISI读取单元（IRU）的关键要素是（i）一个可调的时延电路，模拟了鸟鸣系统前脑通路中发现的电路，并（ii）一种最近观察到的抑制性突触可塑性规则。我们提出了一个电路，可以使用抑制性突触可塑性学习一个训练序列的ISI，并在随后的出现中识别相同的ISI序列。我们研究了这个IRU在两种噪声存在的情况下进行学习的能力：每个冲动的时间抖动和随机冲动在理想冲动序列中的出现。我们还讨论了通过删除所选的ISI序列并将其替换为从概率分布中获得ISI的序列，如何通过对电路进行调节来改变其解决能力。我们通过使用Hodgkin-Huxley电导基神经元通过真实的兴奋性和抑制性突触进行时延电路的实现进行了调查。我们的时延电路模型可从大约10毫秒到100毫秒进行调节，使得能够在该ISI范围内学习和识别ISI序列。通过组件神经元中的其他内在和突触电流，可以实现几毫秒到100毫秒以上的ISI。
作者：Henry D.I. Abarbanel, Sachin Talathi
论文ID：q-bio/0508024
分类：Other Quantitative Biology
分类简称：q-bio.OT
提交时间：2007-05-23