Hybrid Scheme for Modeling Local Field Potentials from Point-Neuron Networks.
Hybrid Scheme for Modeling Local Field Potentials from Point-Neuron Networks.
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DOI：
10.1093/cercor/bhw237
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发表时间：
2016-12
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Einevoll GT
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hagen E;Dahmen D;Stavrinou ML;Lindén H;Tetzlaff T;van Albada SJ;Grün S;Diesmann M;Einevoll GT
随着多电极记录技术的快速发展，局部场电位(LFP)在研究和临床应用中再次成为衡量神经元活动的重要指标。正确理解LFP需要详细的数学建模，包括记录电极附近神经元的解剖和电生理特征，以及来自整个网络的突触输入。在这里，我们提出了一种结合高效的点-神经元网络模型和真实神经元产生LFP的生物物理原理的混合建模方案。LFP预测依赖于具有层特定突触连接的网络等效多室神经元模型的群体，可以与任意数量的点-神经元网络群体一起使用，并允许完全分离模拟的网络动力学和LFP。我们将该方案应用于初级视皮层∼1mm2区域的全尺寸皮质网络模型，预测不同网络状态下的层流LFP，评估不同层流种群对LFP的相对贡献，并研究输入相关性和神经元密度对LFP的影响。混合方案的一般性质及其在杂交LFPy中的公开实现形成了从其他和更大的点神经元网络模型进行LFP预测的基础，以及具有额外生物学细节的当前应用的扩展。
With rapidly advancing multi-electrode recording technology, the local field potential (LFP) has again become a popular measure of neuronal activity in both research and clinical applications. Proper understanding of the LFP requires detailed mathematical modeling incorporating the anatomical and electrophysiological features of neurons near the recording electrode, as well as synaptic inputs from the entire network. Here we propose a hybrid modeling scheme combining efficient point-neuron network models with biophysical principles underlying LFP generation by real neurons. The LFP predictions rely on populations of network-equivalent multicompartment neuron models with layer-specific synaptic connectivity, can be used with an arbitrary number of point-neuron network populations, and allows for a full separation of simulated network dynamics and LFPs. We apply the scheme to a full-scale cortical network model for a ∼1 mm2 patch of primary visual cortex, predict laminar LFPs for different network states, assess the relative LFP contribution from different laminar populations, and investigate effects of input correlations and neuron density on the LFP. The generic nature of the hybrid scheme and its public implementation in hybridLFPy form the basis for LFP predictions from other and larger point-neuron network models, as well as extensions of the current application with additional biological detail.
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细胞外田地和电流的起源-EEG，ECOG，LFP和尖峰。
DOI：
10.1038/nrn3241
发表时间：
2012-05-18
期刊：
Nature reviews. Neuroscience
影响因子：
--
作者：
Buzsáki G;Anastassiou CA;Koch C
通讯作者：
Koch C
影响因子：
4.3
作者：
Deco, Gustavo;Jirsa, Viktor K.;Robinson, Peter A.;Breakspear, Michael;Friston, Karl J.
通讯作者：
Friston, Karl J.
影响因子：
3
作者：
Cuntz, Hermann;Forstner, Friedrich;Haeusser, Michael
通讯作者：
Haeusser, Michael
影响因子：
34.7
作者：
Buzsaki, Gyoergy;Mizuseki, Kenji
通讯作者：
Mizuseki, Kenji
影响因子：
2.5
作者：
Contreras, D;Destexhe, A;Steriade, M
通讯作者：
Steriade, M