A Corticothalamic Circuit for Dynamic Switching between Feature Detection and Discrimination.
A Corticothalamic Circuit for Dynamic Switching between Feature Detection and Discrimination.
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用于在特征检测和歧视之间动态切换的皮质丘脑电路。
DOI：
10.1016/j.neuron.2017.05.019
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发表时间：
2017-07-05
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Polley DB
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Guo W;Clause AR;Barth-Maron A;Polley DB
感官处理必须足够敏感，以编码接近本底噪声的微弱信号，但有足够的选择性，以区分类似的刺激。在这里，我们描述了一个层6皮质丘脑（L 6 CT）电路在小鼠听觉前脑，交替偏置声音处理超敏反应和改善行为的声音检测或抑制兴奋性和增强声音的歧视。L 6 CT神经元的光遗传激活可以增加或减少丘脑和皮质柱所有层的增益和调谐精度，这取决于L 6 CT激活和感觉刺激之间的时间。神经和感知调制的方向-以牺牲辨别力为代价增强检测，反之亦然-源于L 6 CT神经元和快速尖峰抑制神经元子网络的相互作用，这些神经元重置低频皮层振荡的相位。这些发现表明，L 6 CT神经元有助于解决检测和区分的竞争需求。
Sensory processing must be sensitive enough to encode faint signals near the noise floor, but selective enough to differentiate between similar stimuli. Here we describe a layer 6 corticothalamic (L6 CT) circuit in the mouse auditory forebrain that alternately biases sound processing towards hypersensitivity and improved behavioral sound detection or dampened excitability and enhanced sound discrimination. Optogenetic activation of L6 CT neurons could increase or decrease the gain and tuning precision in the thalamus and all layers of the cortical column, depending on the timing between L6 CT activation and sensory stimulation. The direction of neural and perceptual modulation – enhanced detection at the expense of discrimination or vice versa – arose from the interaction of L6 CT neurons and sub-networks of fast-spiking inhibitory neurons that reset the phase of low-frequency cortical oscillations. These findings suggest that L6 CT neurons contribute towards resolving the competing demands of detection and discrimination.
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