培养海马神经元网络对刺激位置的群体编码
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朱耿 蒲江波 孙晶 李向宁 Britton
【摘要】目的:探讨培养的海马神经元网络对外界刺激信息的群体编码机制。方法:本文利用多电极阵列对培养海马神经元网络进行多位点刺激及同步记录,运用线性统计方法分析网络中各点对刺激的响应规律,以及聚类算法分辨网络对不同位置刺激的响应。结果:各记录位点在刺激后100ms内的响应放电频率与距刺激点的空间距离线性无关、与记录/刺激位点的自发活动相关系数呈弱线性相关,与刺激前100ms内的自发放电频率呈线性关系。进一步实验结果表明刺激不同位点时自发放电频率与响应放电频率线性关系的斜率和截距不同。不同位点刺激时的自发-响应数据能够通过聚类进行区分,并且自发-响应放电频率的线性相关系数越大分类的正确率越高。药理实验结果表明,该线性相关系数在APV阻断NMDA受体后减小,而在CNQX阻断AMPA受体后相关系数增大。结论:培养的海马神经元网络中的神经元对刺激的响应放电频率与其自发放电频率线性相关,该群体响应特征可以用来实现对刺激位置的编码,并且NMDA受体的存在是维系该群体响应特征的因素之一。
【关键词】 海马 神经元网络 电刺激 微电极阵列 群体编码
【基金】国家自然科学基金(30727002,30800314)
【分类号】Q421
关于大脑如何通过神经元放电活动对信息编码和解码的研究已成为神经学和信息学的重要领域。针对这一问题最早提出的是频率编码理论,虽然被证明广泛存在于大脑不同区域的信息编码过程中,但存在很多不足之处,难以编码复杂的信息。而后发展的群体编码理论弥补了单个神经元频率编
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前言
关于大脑如何通过神经元放电活动对信息编码和解码的研究已成为神经学和信息学的重要领域。针对这一问题最早提出的是频率编码理论，虽然被证明广泛存在于大脑不同区域的信息编码过程中，但存在很多不足之处，难以编码复杂的信息。而后发展的群体编码理论弥补了单个神经元频率编码的不足。
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