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海马锥体细胞输入输出关系的计算模拟。 (英语) 邮编:1098.92014

摘要:精确映射复杂的突触输入模式如何集成到特定的尖峰输出模式中,是表征网络动力学和功能的细胞基础的关键步骤。相对于海马的其他主要神经元,CA1锥体细胞的电生理学已被广泛研究。然而,精确的输入-输出关系到目前为止还不清楚,即使是这种神经元。CA1锥体神经元从三条不同的通路接收层叠的兴奋性输入:基底树突上的反复CA1侧支,主要位于斜向和近端顶端树突的CA3 Schaffer侧支,以及远端顶端树突上鼻内穿支通路。
我们基于三维解剖重建和实验文献中可用生物物理特性的房室模型,对锥体细胞电生理进行了详细的计算机模拟。为了研究突触输入对轴突放电的影响,我们在三个树突层中的每一层随机分布了真实数量的兴奋性突触。然后我们记录了对不同刺激模式的尖峰反应。对于所有的树枝状层,同步刺激产生一系列尖峰输出,并且输入和输出触发频率之间存在线性关系。相反,异步刺激诱发非突发性放电模式,相应的放电频率输入输出函数为对数。输入突触间隔的规则性/不规则性仅反映在输出突触间隔对同步刺激的响应规律中,而不影响放电频率。在单个神经元形态的基底和近端顶端树中的突触刺激产生了非常相似的输入-输出关系。
在受实验证据限制的合理范围内,树突和突触电导的详细分布方面,结果也很可靠。相反,对远端顶端刺激的输入输出关系显示出与其他树突位置以及神经元之间的显著差异,并且对确切的通道密度更敏感。

MSC公司:

92C20美元 神经生物学
92C05型 生物物理学
92立方37 细胞生物学
65C20个 概率模型,概率统计中的通用数值方法

软件:

神经元
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全文: 内政部

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