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发射率模型捕获了LGN中继单元的基本响应动力学。 (英语) Zbl 1382.92060号

摘要:射速模型为研究早期视觉系统中的信号处理提供了一种实用工具,与基于尖峰的模型相比,它可以进行更彻底的数学分析。我们在这里表明,外侧膝状体(LGN)中继细胞的基本响应特性可以通过由低通滤波器和非线性激活函数组成的出奇简单的发射率模型来捕获。我们分析的出发点是基于实验数据的两个尖峰神经元模型:一个适用于猕猴数据的尖峰反应模型[M.Carandini先生等,“通过突触后总和对视网膜棘波序列的丘脑过滤”,《视觉杂志》第14期,第7期,第20、1-11条(2007年;数字对象标识代码:10.1167/7.14.20)],以及一个基于电导的突触和后超极化电流的模型,该模型符合cat数据[A.卡斯蒂等人,“视网膜-LGN传输的简单模型”,J.Compute。神经科学。24,第2期,235-252(2008年;doi:10.1007/s10827-007-0053-7)]. 我们通过用平稳随机尖峰序列刺激模型神经元来获得非线性激活函数,而我们通过拟合低通滤波器来表征线性滤波器对正弦调制随机尖峰串的响应。为了解释视网膜棘波序列的非泊松特性,除了泊松棘波序列外,我们还利用高阶伽马统计对棘波序列进行了所有分析。有趣的是,低通滤波器的特性仅取决于平均输入速率,而不取决于正弦调制输入的调制深度。因此,对于给定的平均输入速率和输入规律,我们模型的响应特性完全由三个参数(低频增益、截止频率和延迟)指定。这个简单的触发率模型很好地再现了脉冲神经元对输入速率阶跃的响应,无论是泊松输入还是非泊松输入。我们还发现,基于速率的模型的截止频率,因此滤波器时间常数与潜在峰值模型的膜时间常数无关,这与简单模型的类似观察结果一致。

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92C20美元 神经生物学
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