Bayesian estimation of synaptic physiology from the spectral responses of neural masses.
Bayesian estimation of synaptic physiology from the spectral responses of neural masses.
复制标题
DOI：
10.1016/j.neuroimage.2008.01.025
复制
发表时间：
2008-08-01
期刊：
影响因子：
5.7
通讯作者：
Friston, K. J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Moran, R. J.;Stephan, K. E.;Kiebel, S. J.;Rombach, N.;O'Connor, W. T.;Murphy, K. J.;Reilly, R. B.;Friston, K. J.
我们描述了一个贝叶斯推理计划，用于量化的神经元合奏使用局部场记录的突触电位的积极生理。这需要一个生成的神经质量模型的稳态光谱活动的反转。反演使用期望最大化（EM）来提供关键突触参数的后验概率和模型本身的边际似然。神经块模型嵌入了与解剖[突触]电路和神经元动力学的合理轨迹有关的先验知识。该模型包括一群兴奋性锥体细胞，在局部中间神经元抑制和驱动兴奋层IV星状细胞。在准平稳假设下，该模型可以预测局部场电位（LFP）的频谱轮廓。这意味着可以在给定真实的电生理观察的情况下优化模型参数。使用模拟数据和实验记录从内侧前额叶皮层的控制和隔离饲养的Wistar大鼠的突触参数的推断的有效性证明。具体来说，我们研究了最大后验估计的参数描述突触功能的两组和测试预测来自伴随微透析措施。LFP记录的建模揭示了（i）突触后兴奋性反应的敏化，特别是在锥体细胞中，在社会隔离大鼠的内侧前额叶皮层中，以及（ii）增加神经元适应。这些推论与来自细胞外谷氨酸水平的实验微透析措施的预测是一致的。
We describe a Bayesian inference scheme for quantifying the active physiology of neuronal ensembles using local field recordings of synaptic potentials. This entails the inversion of a generative neural mass model of steady-state spectral activity. The inversion uses Expectation Maximization (EM) to furnish the posterior probability of key synaptic parameters and the marginal likelihood of the model itself. The neural mass model embeds prior knowledge pertaining to both the anatomical [synaptic] circuitry and plausible trajectories of neuronal dynamics. This model comprises a population of excitatory pyramidal cells, under local interneuron inhibition and driving excitation from layer IV stellate cells. Under quasi-stationary assumptions, the model can predict the spectral profile of local field potentials (LFP). This means model parameters can be optimised given real electrophysiological observations. The validity of inferences about synaptic parameters is demonstrated using simulated data and experimental recordings from the medial prefrontal cortex of control and isolation-reared Wistar rats. Specifically, we examined the maximum a posteriori estimates of parameters describing synaptic function in the two groups and tested predictions derived from concomitant microdialysis measures. The modelling of the LFP recordings revealed (i) a sensitization of post-synaptic excitatory responses, particularly marked in pyramidal cells, in the medial prefrontal cortex of socially isolated rats and (ii) increased neuronal adaptation. These inferences were consistent with predictions derived from experimental microdialysis measures of extracellular glutamate levels.
登录
查看更多内容
影响因子：
2.9
作者：
Hasselmo, ME;Bodelón, C;Wyble, BP
通讯作者：
Wyble, BP
影响因子：
3.7
作者：
Breakspear, M.;Roberts, J. A.;Robinson, P. A.
通讯作者：
Robinson, P. A.
影响因子：
5.7
作者：
Friston, KJ;Stephan, KE;Kiebel, S
通讯作者：
Kiebel, S
影响因子：
2.5
作者：
Barrie, JM;Freeman, WJ;Lenhart, MD
通讯作者：
Lenhart, MD
影响因子：
10.6
作者：
GEYER, MA;WILKINSON, LS;ROBBINS, TW
通讯作者：
ROBBINS, TW