Primary somatosensory contextual modulation is encoded by oscillation frequency change
Primary somatosensory contextual modulation is encoded by oscillation frequency change
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主要体感情境调制通过振荡频率变化进行编码
DOI：
10.1016/j.clinph.2014.12.028
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发表时间：
2015
影响因子：
4.7
通讯作者：
Haueisen J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Götz T;Milde T;Curio G;Debener S;Lehmann T;Leistritz L;Witte OW;Witte H;Haueisen J
本研究通过评估上下文相关调制对早期躯体感觉诱发的高频振荡(HF振荡)的影响来表征丘脑-皮质交流。方法我们对正中神经施加电刺激，并结合古怪的听觉范式，对持续重复的电刺激呈现代表不同认知背景的标准和偏离目标音。结果一个由一个皮质下(丘脑附近)和两个皮质(Brodmann区1和3b)偶极源组成的模型解释了测量到的HF振荡。在皮层下和皮质水平，双峰刺激(体感加听觉)的高频振荡明显小于单峰刺激(仅体感刺激)。建立了一个延迟微分方程模型来研究丘脑-大脑皮层三节点网络中的相互作用。重要的是，Brodmann区3b区特征频率的显著变化与上下文相关的调制有关，而网络耦合没有改变。结论该模型强烈地表明皮质Brodmann区1和3b区对丘脑的反馈。在三节点网络模型下，丘脑-皮质反馈可以被描述。显著频率编码在躯体感觉丘脑-皮质网络的语境调制中起着重要作用。
ObjectiveThis study characterized thalamo-cortical communication by assessing the effect of context-dependent modulation on the very early somatosensory evoked high-frequency oscillations (HF oscillations).MethodsWe applied electrical stimuli to the median nerve together with an auditory oddball paradigm, presenting standard and deviant target tones representing differential cognitive contexts to the constantly repeated electrical stimulation. Median nerve stimulation without auditory stimulation served as unimodal control.ResultsA model consisting of one subcortical (near thalamus) and two cortical (Brodmann areas 1 and 3b) dipolar sources explained the measured HF oscillations. Both at subcortical and the cortical levels HF oscillations were significantly smaller during bimodal (somatosensory plus auditory) than unimodal (somatosensory only) stimulation. A delay differential equation model was developed to investigate interactions within the 3-node thalamo-cortical network. Importantly, a significant change in the eigenfrequency of Brodmann area 3b was related to the context-dependent modulation, while there was no change in the network coupling.ConclusionThis model strongly suggests cortico-thalamic feedback from both cortical Brodmann areas 1 and 3b to the thalamus. With the 3-node network model, thalamo-cortical feedback could be described.SignificanceFrequency encoding plays an important role in contextual modulation in the somatosensory thalamo-cortical network.
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