Synaptic Rectification Controls Nonlinear Spatial Integration of Natural Visual Inputs.
Synaptic Rectification Controls Nonlinear Spatial Integration of Natural Visual Inputs.
复制标题
突触整流控制自然视觉输入的非线性空间整合。
DOI：
10.1016/j.neuron.2016.05.006
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Rieke,Fred
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Turner,MaxwellH;Rieke,Fred
任何感觉系统研究的一个中心目标是预测神经对复杂输入的反应，特别是在自然刺激过程中遇到的那些。从刺激到反应的转换，没有比脊椎动物的视网膜更好理解的了。然而，视网膜计算的描述主要基于使用人工视觉刺激的刺激，并且不清楚这些描述如何映射到自然刺激的编码。我们表明，非线性空间整合，视网膜神经节细胞（RGC）处理的一个共同特征，形状的灵长类动物关闭阳伞RGC的自然视觉刺激的神经反应，而阳伞RGC表现出令人惊讶的线性空间整合。尽管存在这种不对称性，但当受到人工刺激时，这两种细胞类型都表现出强烈的非线性整合。我们发现，自然刺激的非线性整合是整流兴奋性突触输入的结果，非线性空间整合的会计大大提高了预测RGC对自然图像的反应的模型。
A central goal in the study of any sensory system is to predict neural responses to complex inputs, especially those encountered during natural stimulation. Nowhere is the transformation from stimulus to response better understood than the vertebrate retina. Nevertheless, descriptions of retinal computation are largely based on stimulation using artificial visual stimuli, and it is unclear how these descriptions map onto the encoding of natural stimuli. We demonstrate that nonlinear spatial integration, a common feature of retinal ganglion cell (RGC) processing, shapes neural responses to natural visual stimuli in primate Off parasol RGCs, whereas On parasol RGCs exhibit surprisingly linear spatial integration. Despite this asymmetry, both cell types show strong nonlinear integration when presented with artificial stimuli. We show that nonlinear integration of natural stimuli is a consequence of rectified excitatory synaptic input and that accounting for nonlinear spatial integration substantially improves models that predict RGC responses to natural images.
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