Information diversity in individual auditory cortical neurons is associated with functionally distinct coordinated neuronal ensembles.
Information diversity in individual auditory cortical neurons is associated with functionally distinct coordinated neuronal ensembles.
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DOI：
10.1038/s41598-021-83565-7
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发表时间：
2021-02-18
影响因子：
4.6
通讯作者：
Schreiner CE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
See JZ;Homma NY;Atencio CA;Sohal VS;Schreiner CE
听觉皮层中的神经元活动在相邻神经元之间通常是高度同步的。这种协调的活动被认为对于信息处理至关重要。我们确定了初级听觉皮层（AI）柱内协调神经元群（cNE）相对于贡献神经元的功能特性。近一半的 AI cNE 显示出强大的频谱-时间感受野，而其余的 cNE 显示很少或没有声学特征选择性。因此，cNE 可以捕获光谱时间刺激特征的特定的、时间锁定的信息，或者反映刺激非特定的、时间较少的特定处理方面。相比之下，我们表明单个神经元可以通过多个 cNE 的成员资格来代表这两个方面，这些 cNE 具有高或不具有特征选择性。这些关联产生功能异质尖峰，可通过与不同 cNE 的瞬时关联来识别。这表明单个神经元尖峰序列可以顺序传达有助于皮质处理的多个方面，包括刺激特异性和非特异性信息。
Neuronal activity in auditory cortex is often highly synchronous between neighboring neurons. Such coordinated activity is thought to be crucial for information processing. We determined the functional properties of coordinated neuronal ensembles (cNEs) within primary auditory cortical (AI) columns relative to the contributing neurons. Nearly half of AI cNEs showed robust spectro-temporal receptive fields whereas the remaining cNEs showed little or no acoustic feature selectivity. cNEs can therefore capture either specific, time-locked information of spectro-temporal stimulus features or reflect stimulus-unspecific, less-time specific processing aspects. By contrast, we show that individual neurons can represent both of those aspects through membership in multiple cNEs with either high or absent feature selectivity. These associations produce functionally heterogeneous spikes identifiable by instantaneous association with different cNEs. This demonstrates that single neuron spike trains can sequentially convey multiple aspects that contribute to cortical processing, including stimulus-specific and unspecific information.
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