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短期突触抑制和随机囊泡动力学对神经元变异性的影响。 (英语) Zbl 1276.92021号

摘要:神经可变性在神经编码中起着核心作用,并影响神经网络的动力学。突触传递的不可靠性是神经可变性的一个主要来源:突触神经递质小泡在突触前动作电位的作用下被概率性释放,并在时间上随机恢复。小泡释放和恢复过程的动力学与突触前棘波到达时间的可变性相互作用,形成突触后反应的可变性。我们使用连续时间马尔可夫链方法分析了一个短期突触抑制模型,其中随机囊泡动力学与三种不同的突触前放电模型耦合:一种模型将突触前动作电位的计时建模为泊松过程,一种是动作电位比泊松过程(亚泊松)出现得更规则,另一种是行为电位出现得更不规则(超泊松)。我们利用这一分析来研究突触前棘波序列的可变性是如何通过短期抑制和随机囊泡动力学来改变的,以确定突触后反应的可变性。我们发现,亚泊松突触前峰增加了囊泡释放的平均速率,对于较小的时间窗口,相对于较大的时间窗口而言,在一个时间窗口中释放的小泡数量变化更大,并且快速突触前刺激会导致突触后反应的泊松样变化,即使突触前兴奋时间是非泊松的。我们的结果补充和扩展了先前报告的理论结果,并为记录数据中观察到的一些趋势提供了可能的解释。

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92C20美元 神经生物学
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