×
亨利克·林登;克拉斯·佩特森。;戈特·T·艾内沃尔。

本征树枝状滤波给出局部场电位的低通功率谱。 （英语） Zbl 1446.92210号

J.计算。神经科学。 29，第3期，423-444（2010）.
小结：局部场电位（LFP）是探测神经群体活动时最重要的实验指标之一，但对潜在神经活动和LFP信号之间的联系仍缺乏正确的理解。在这里，我们通过对接受突触输入的单层5锥体神经元和单层4星状神经元对LFP的贡献进行数学建模来研究这种联系。LFP信号的固有树枝状低通滤波效应（先前已证明用于动作电位的细胞外特征）被视为强烈影响LFP功率谱，即使对于示例锥体神经元来说，其频率低至10 Hz。此外，我们发现LFP信号敏感地依赖于记录位置和突触输入的位置：在活动突触附近记录的LFP功率谱通常比在更远的地方记录的低通滤波更少。一些记录位置显示出LFP引人注目的带通特性。属性的频率依赖性电流偶极矩通过突触输入电流建立的模型可以定性地解释观察到的LFP的几个显著特征。计算LFP的两个近似方案偶极子近似值和双单极经测试发现，该近似方法对于将大规模神经网络模型的结果转换为对脑电图（EEG）或皮层电图（ECoG）记录结果的预测具有潜在的实用价值。

引用于6文件

MSC公司：

92 C55 生物医学成像和信号处理
92C20美元 神经生物学

关键词：

局部场电位;单神经元;正演模拟;频率相关性;脑电图
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{H.Lindén}等人，J.Compute。神经科学。29，第3号，423--444（2010；Zbl 1446.92210）

参考文献：

[1] Jackson，J.（1998）。经典电动力学新泽西州：威利，霍博肯·Zbl 0913.00013号
[2] 伊弗特，B。
[3] Xing，D.、Yeh，C.-I.和Shapley，R.M.（2009年）。视皮层局部场电位的空间扩散及其层流变化。神经科学杂志,29, 11540-11549.
[4] Rall，W.（1962年）。树突状神经元模型的电生理学。生物物理杂志, \(2, 145-167\).
[5] Pritchard，W.S.（1992年）。分形时间中的大脑：人类脑电图的1/f类功率谱缩放。国际神经科学杂志,66, 119-129.
[6] Plonsey，R.和Barr，R.C.（2007年）。生物电学：一种定量方法纽约：Springer·Zbl 1131.92005年
[7] Plonsey，R.（1969年）。生物电现象纽约：McGraw-Hill。
[8] Pettersen，K.H.、Lindén，H.、Dale，A.M.和Einevoll，G.T.（2010年）。胞外棘波和电流源密度。R.Brette和A.Destexhe（编辑），神经活动测量手册英国剑桥：剑桥大学出版社。
[9] Pettersen，K.H.、Hagen，E.和Einevoll，G.T.（2008）。从层流电极记录中估算人口放电率和电流源密度。计算神经科学杂志,24, 291-313.
[10] Pettersen，K.H.和Einevoll，G.T.（2008）。神经元尖峰的振幅变化和细胞外低通滤波。生物物理杂志,94, 784-802.
[11] Nunez，P.L.和Srinavasan，R.（2006）。大脑电场：脑电图的神经物理学牛津：牛津大学出版社。
[12] Norman，R.A.、Maynard，E.M.、Rousche，P.J.和Warren，D.J.（1999）。皮质视觉假体的神经接口。视觉研究,39, 2577-2587.
[13] Nicholson，C.和Freeman，J.A.（1975年）。无尾小脑电流源密度分析理论和电导率张量的测定。神经生理学杂志,38, 356-368.
[14] Nauhaus，I.、Busse，L.、Carandini，M.和Ringach，D.L.（2009年）。刺激对比度调节视觉皮层的功能连接。自然神经科学,12, 70-76.
[15] Murakami，S.和Okada，Y.（2006年）。主要新皮质神经元对脑磁图和脑电图信号的贡献。生理学杂志,575, 925-936.
[16] Mitzdorf，U.（1985）。电流源密度法及其在猫大脑皮层中的应用：诱发电位和EEG现象的研究。生理学评论,65, 37-99.
[17] Milstein，J.、Mormann，F.、Fried，I.和Koch。，C（2009）。局部场电位中的神经元散粒噪声和Brownian（1/f^2）行为。公共科学图书馆，（4），e4338。
[18] Milstein，J.N.和Koch，C.（2008）。生物真实性尖峰神经元胞外电场的动态矩分析。神经计算,20, 2070-2084. ·Zbl 1140.92302号
[19] Miller，K.J.、Sorensen，L.B.、Ojemann，J.G.和den Nijs，M.（2009年）。大脑表面电势的幂律标度。PLoS生物计算机，\（5\），e1000609。
[20] Mazzoni，A.、Panzeri，S.、Logothetis，N.K.和Brunel，N.（2008）。通过兴奋性和抑制性神经元网络中的局部场电位谱对自然主义刺激进行编码。PLoS生物计算机，\（4\），e1000239。
[21] Mainen，Z.F.和Sejnowski，T.J.（1996）。树突状结构对模型新皮质神经元放电模式的影响。自然,382, 363-366.
[22] Lorente de Nó，R.（1947）。舌下核运动神经元的动作电位。细胞与比较生理学杂志,29, 207-287.
[23] 罗戈塞提斯，N.K.、凯泽，C.和奥尔特曼，A.（2007）。体内猴子皮层阻抗谱的测量：信号传播的含义。神经元,55, 809-823.
[24] Liu，J.和Newsome，W.T.（2006）。皮层区域的局部场电位。刺激调谐和行为相关性。神经科学杂志,26, 7779-7790.
[25] Lindén，H.、Potjans，T.C.、Einevoll，G.T.、Grün，S.和Diesmann，M.（2009b）。通过大规模分层皮层网络模型模拟局部场电位。神经信息学前沿，会议摘要：第二届INCF神经信息学大会。doi:10.3389/conf.neuro.11.2009.08.046。
[26] Lindén，H.、Pettersen，K.H.、Tetzlaff，T.、Potjans，T.、Denker，M.、Diesmann，M.等人（2009a）。估计皮层种群模型中局部场电位的空间范围。BMC神经科学,10(1), 224.
[27] Lindén，H.、Pettersen，K.H.和Einevoll，G.T.（2008）。局部场电位的频率标度：神经信息学中的神经元群体正向模型研究前沿。会议摘要：神经信息学, 2008. doi:10.3389/conf.neuro.11.2008.01.026。
[28] Kreiman，G.、Hung，C.P.、Kraskov，A.、Quiroga，R.Q.、Poggio，T.和DiCarlo，J.J.（2006）。猕猴颞下皮质局部场电位和棘波的对象选择性。神经元,49, 433-445.
[29] Koch，C.（1998年）。计算生物物理学纽约州纽约市：牛津。
[30] Katzner，S.、Nauhaus，I.、Benucci，A.、Bonin，V.、Ringach，D.L.和Carandini，M.（2009）。视皮层场电位的局部起源。神经元,61, 35-41.
[31] Johnston，D.和Wu，S.M.-S.（1995）细胞神经生理学基础，（第14章）。马萨诸塞州剑桥：麻省理工学院出版社。
[32] Jirsa，V.K.、Jantzen，K.J.、Fuchs，A.和Kelso，J.A.S.（2002年）。使用网络建模的EEG和MEG时空正解。IEEE医学影像汇刊,21, 493-504.
[33] Jirsa，V.K.和Haken，H.（1997）。从准微观神经动力学推导出大脑的宏观场理论。物理D,99, 503-526. ·Zbl 0885.92012号
[34] Holt，G.R.和Koch，C.（1999）。通过细胞体附近的细胞外电位进行的电相互作用。计算神经科学杂志, \(6, 169-184\). ·Zbl 0927.92007号
[35] Hines，M.L、Davison，A.P.和Muller E.（2009年）。NEURON和Python。神经信息学前沿, \(3, 1\).
[36] Hämäläinen，m.、Hari，R.、Ilmoniemi，R.J.、Knuutila，J.和Lounasmaa，O.V.（1993）。脑磁图理论、仪器及其在工作人脑无创研究中的应用。现代物理学综述,65, 413-449.
[37] Grech，R.、Cassar，T.、Muscat，J.、Camilleri，K.P.、Fabri，S.G.、Zervakis，M.等人（2008年）。脑电信号源分析中逆问题的求解综述。神经工程与康复杂志\(5, 25\).
[38] Godey，B.、Schwartz，D.、de Graaf，J.B.、Chauvel，P.和Liegeois，C.（2001）。听觉诱发场和脑内诱发电位的神经磁源定位：同一患者的数据比较。临床神经生理学,112, 1850-1859.
[39] Gabriel，S.、Lau，R.W.和Gabriel、C.（1996年）。生物组织的介电特性：III.组织介电谱的参数模型。医学与生物学物理学,41, 2271-2293.
[40] Freeman，W.J.、Holmes，M.D.、Burke，B.C.和Vanthalo，S.（2003）。清醒人头皮EEG和EMB的空间谱。临床神经生理学,114, 1053-1068.
[41] 弗里曼·W·J（1980）。使用空间反褶积来补偿体积传导引起的脑电图畸变。生物医学工程汇刊,27, 421-429.
[42] Einevoll，G.T.、Pettersen，K.H.、Devor，A.、Ulbert，I.、Halgren，E.和Dale，A.M.（2007）。层流种群分析：从大鼠桶状皮层的多电极记录中估计放电率和诱发的突触活动。神经生理学杂志,97, 2174-2190.
[43] Di，S.、Baumgartner，C.和Barth，D.S.（1990）。大鼠触须/桶皮层细胞外场电位的分层分析。神经生理学杂志,63, 832-840.
[44] Coombes，S.（2005）。神经场理论中的波动、颠簸和模式。生物控制论,93, 91-108. ·兹比尔1116.92012
[45] Church，P.、Leduc，A.和Beique，R.A.（1985年）。深度脑电图电极对偶极电源的敏感性分析。生物医学工程汇刊,32, 554-560.
[46] Carnevale，N.T.和Hines，M.L.（2006年）。《神经元》一书英国剑桥：剑桥大学出版社。
[47] Buzsáki，G.（2006年）。大脑的节奏纽约：牛津大学出版社·Zbl 1204.92017年
[48] Buzsáki，G.（2004年）。神经元群的大规模记录。自然神经科学, \(7, 446-451\).
[49] Berens，P.，Keliris，G.A.，Ecker，A.S.，Logothetis，N.，&Tolias，A.S.（2008）。比较灵长类视觉皮层局部场电位γ带的特征选择性和潜在的尖峰活动。系统神经科学前沿，2(2). doi:10.3389/neuro.06/002.2008。
[50] Beggs，J.M.和Plenz，D.（2003年）。新皮质回路中的神经元雪崩。神经科学杂志,23, 11167-11177.
[51] Bedard，C.和Destexhe，A.（2009）局部场电位和大脑活动中明显1/f噪声的宏观模型。生物物理杂志,96, 2589-2603.
[52] Bedard，C.、Kröger，H.和Destexhe，A.（2006b）。大脑信号的1/f频率标度是否反映了自组织的临界状态？物理审查信函,97, 118102.
[53] Bedard，C.、Kröger，H.和Destexhe，A.（2006年A）。局部场电位低通滤波模型。物理审查E,73, 051911.
[54] Bedard，C.、Kröger H.和Destexhe A.（2004）。模拟细胞外场电位和细胞外空间的频率过滤特性。生物物理杂志,86, 1829-1842.
[55] Arieli，A.（1992年）。揭示皮层功能机制的新策略：从宏观到微观电生理记录。在A.Aertsen和V.Braitenberg（编辑）中，大脑皮层的信息处理纽约：Springer。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。