Information transmission of local circuits in the primary visual cortex revealed by juxta-cellular single-cell stimulation

近细胞单细胞刺激揭示初级视觉皮层局部回路的信息传递

基本信息

  • 批准号:
    21700433
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2009 至 2010
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Detailed description of local neural circuits in the cerebral cortex is important for understanding how visual cortices work. Here, we established a method to stimulate single cortical neuron and analyze how inputs from the neuron affect spiking activities of nearby neurons. Using juxtacellular recording and current stimulation with single glass electrodes we evoked and recorded spikes from single cells (juxta-cells) in the cat visual cortex (area 17). Simultaneously we recorded activities of neighboring cells (nearby-cells) using silicon multi-site electrodes. Current (0.5~3nA) was repetitively applied (0.5 sec ON and 0.5 sec OFF) while blank screen or sinusoidal gratings of various orientations were presented to the eyes. Single cells in the cortex alone can increase or decrease firing rate of nearby cells. The efficacy rate mostly distributes in the range of +/-0.2. For excitatory connection, the efficacy increases linearly (response map) with tuning similarities of pre-neurons (juxta-cells) and post neurons (nearby cells), whereas the efficacy for inhibitory connection does not depend on the tuning similarities.
详细描述大脑皮层中的局部神经回路对于理解视觉皮层如何工作是很重要的。在这里,我们建立了一种方法来刺激单个皮层神经元,并分析来自神经元的输入如何影响附近神经元的尖峰活动。采用单玻璃电极刺激猫视皮层(17区)的单细胞(并列细胞),诱发并记录了放电。同时,我们使用硅多位点电极记录相邻细胞(邻近细胞)的活动。重复施加电流(0.5~ 3 nA)(0.5秒开启和0.5秒关闭),同时向眼睛呈现各种方向的空白屏幕或正弦光栅。皮层中的单个细胞可以单独增加或减少附近细胞的放电率。有效率大多分布在± 0.2范围内。对于兴奋性连接,功效随着前神经元(并列细胞)和后神经元(附近细胞)的调谐相似性而线性增加(响应图),而抑制性连接的功效不依赖于调谐相似性。

项目成果

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专利数量(0)
nputs from single neurons in the visual cortex affect spike-timing of locally connected neurons but do not modulate their firing rate and sensory tuning curves
来自视觉皮层中单个神经元的输入影响局部连接神经元的尖峰时序,但不调节它们的放电速率和感觉调谐曲线
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tanaka H. Asada Y;Mizoguchi R;Ohzawa H;Fujita I;and Tamura H.
  • 通讯作者:
    and Tamura H.
Inputs from single neurons in the visual cortex affect spike-timing of locally connected neurons but do not modulate their firing rate and sensory tuning curves
来自视觉皮层中单个神经元的输入会影响局部连接神经元的尖峰时序,但不会调节它们的放电速率和感觉调谐曲线
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tanaka;et al
  • 通讯作者:
    et al
コントラスト空間分布を効率よく伝える機構としてのV1野高次受容野構造
V1 区域的高阶感受野结构作为有效传达对比度空间分布的机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Izawa Y;Suzuki H;and Shinoda Y;田中宏喜
  • 通讯作者:
    田中宏喜
Inputs from single neurons in the visual cortex affect spike timing of locally connected neurons that do not modulate their firing rate and sensory tuning curve
来自视觉皮层中单个神经元的输入会影响局部连接神经元的尖峰时间,这些神经元不会调节其放电速率和感觉调谐曲线
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tanaka;H.;Asada Y.;Mizoguchi;R.;Ohzawa I.;Fujita;I. and Tamura;H.
  • 通讯作者:
    H.
Inputs from single neurons in the visual cortex affect spike timing of locally connected neurons but do not modulate their firing rate and sensory tuning curve
来自视觉皮层中单个神经元的输入会影响局部连接神经元的尖峰时序,但不会调节它们的放电速率和感觉调谐曲线
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tanaka;et al
  • 通讯作者:
    et al
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知道了