Evaluating hippocampal replay without a ground truth
Evaluating hippocampal replay without a ground truth
复制标题
在没有基本事实的情况下评估海马体重放
DOI：
10.1101/2022.12.12.520040
复制
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Takigawa M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Takigawa M
在休息和睡眠期间，记忆痕迹在大脑中重放。在重放过程中，大脑区域之间的对话被认为是稳定不稳定的记忆痕迹，以便长期存储。然而，由于重放是一种内部驱动的自发现象，它没有一个基础事实-一个外部参考，可以验证一个记忆是否真的被重放过。相反，重放检测基于包括重放事件的顺序神经活动与在主动运动期间生成的神经活动的对应模板之间的相似性。如果偶然观察到这种匹配的统计可能性足够低，则推断候选重放事件正在重放该特定存储器。然而，如果没有评估重放检测方法是否成功检测到真实事件并正确拒绝非事件的能力，则不同重放方法的评估和比较是具有挑战性的。为了解决这个问题，我们提出了一个新的框架，评估重放，测试海马神经记录大鼠探索两个新的线性轨道。使用这种双轨模式，我们的框架选择重放事件的时间保真度（基于序列的检测）的基础上，并使用每个事件的轨道的可辨别性，其中跨两个轨道的无序列解码被用来量化的轨道重放是否也是最有可能的轨道被重新激活的检测性能进行评估。
During rest and sleep, memory traces replay in the brain. The dialogue between brain regions during replay is thought to stabilize labile memory traces for long-term storage. However, because replay is an internally driven, spontaneous phenomenon, it does not have a ground truth-an external reference that can validate whether a memory has truly been replayed. Instead, replay detection is based on the similarity between the sequential neural activity comprising the replay event and the corresponding template of neural activity generated during active locomotion. If the statistical likelihood of observing such a match by chance is sufficiently low, the candidate replay event is inferred to be replaying that specific memory. However, without the ability to evaluate whether replay detection methods are successfully detecting true events and correctly rejecting non-events, the evaluation and comparison of different replay methods is challenging. To circumvent this problem, we present a new framework for evaluating replay, tested using hippocampal neural recordings from rats exploring two novel linear tracks. Using this two-track paradigm, our framework selects replay events based on their temporal fidelity (sequence-based detection), and evaluates the detection performance using each event’s track discriminability, where sequenceless decoding across both tracks is used to quantify whether the track replaying is also the most likely track being reactivated.
登录
查看更多内容
影响因子：
56.9
作者：
Ralitsa Todorova;Michaël Zugaro
通讯作者：
Michaël Zugaro
影响因子：
25
作者：
Olafsdottir, H. Freyja;Carpenter, Francis;Barry, Caswell
通讯作者：
Barry, Caswell
影响因子：
16.2
作者：
Ólafsdóttir HF;Carpenter F;Barry C
通讯作者：
Barry C
影响因子：
25
作者：
Carey, Alyssa A.;Tanaka, Youki;van Der Meer, Matthijs A. A.
通讯作者：
van Der Meer, Matthijs A. A.
DOI：
10.1098/rstb.2019.0238
发表时间：
2020
期刊：
Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences
影响因子：
--
作者：
van der Meer, Matthijs A.;Kemere, Caleb;Diba, Kamran
通讯作者：
Diba, Kamran