Slip-Based Coding of Local Shape and Texture in Mouse S1.
Slip-Based Coding of Local Shape and Texture in Mouse S1.
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鼠标S1中局部形状和纹理的基于滑动的编码。
DOI：
10.1016/j.neuron.2017.12.021
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发表时间：
2018-01-17
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Feldman DE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Isett BR;Feasel SH;Lane MA;Feldman DE
触觉物体既有局部几何形状（形状），也有更广泛的宏观纹理，但这些不同的空间尺度如何在主动触摸过程中同时编码尚不清楚。在胡须系统中，我们测试了基于局部胡须微运动（粘滑）和滑动诱发尖峰的共享代码。我们训练小鼠区分光滑表面和粗糙表面，包括脊状格栅和砂纸。晶须滑动锁定在脊上，并在体感皮层 (S1) 中引起时间精确的尖峰（<10 毫秒抖动），可以以约 1 毫米的精度解析脊。滑动敏感神经元还编码触觉和纹理。在粗糙的表面上，滑动引起的尖峰和附加的防滑信号都提高了平均放电率，从而允许根据群体放电率进行准确的粗糙平滑纹理解码。 18%的神经元对粗糙表面有选择性；因此，滑动在 S1 中引起空间和时间上的精确尖峰，同时对局部形状（脊）进行编码，并集成到粗糙度的宏观发射率代码中。这项研究测试了胡须感觉活跃时局部形状和纹理是如何编码的。局部形状会引起粘滑胡须运动和体感皮层的时间精确尖峰。尖峰跟踪局部特征并有助于粗糙度的发射率代码。
Tactile objects have both local geometry (shape) and broader macroscopic texture, but how these different spatial scales are simultaneously encoded during active touch is unknown. In the whisker system, we tested for a shared code based on localized whisker micromotions (stick-slips) and slip-evoked spikes. We trained mice to discriminate smooth from rough surfaces, including ridged gratings and sandpaper. Whisker slips locked to ridges, and evoked temporally precise spikes (<10 ms jitter) in somatosensory cortex (S1) that could resolve ridges with ~1 mm accuracy. Slip-sensitive neurons also encoded touch and texture. On rough surfaces, both slip-evoked spikes and an additional non-slip signal elevated mean firing rate, allowing accurate rough-smooth texture decoding from population firing rate. 18% of neurons were selective among rough surfaces; thus, slips elicit spatially and temporally precise spiking in S1 that simultaneously encodes local shape (ridges) and is integrated into a macroscopic firing rate code for roughness. This study tests how local shape and texture are encoded during active whisker sensation. Local shape elicits stick-slip whisker motions and temporally precise spikes in somatosensory cortex. Spikes track local features and contribute to a firing rate code for roughness.
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影响因子：
7.7
作者：
Hires SA;Pammer L;Svoboda K;Golomb D
通讯作者：
Golomb D
DOI：
10.1098/rsif.2014.0698
发表时间：
2014-11-06
期刊：
Journal of the Royal Society, Interface
影响因子：
--
作者：
Delhaye B;Lefèvre P;Thonnard JL
通讯作者：
Thonnard JL
影响因子：
3.7
作者：
Drew, Patrick J.;Feldman, Daniel E.
通讯作者：
Feldman, Daniel E.
影响因子：
3
作者：
Fee, MS;Mitra, PP;Kleinfeld, D
通讯作者：
Kleinfeld, D
影响因子：
25
作者：
Chen, Jerry L.;Margolis, David J.;Helmchen, Fritjof
通讯作者：
Helmchen, Fritjof