锥体神经元的连接模式对突触后局部电位的依赖
周一苇,陈焕文
(中南大学 自动化学院, 长沙 410083)
摘要:
脑皮层的功能连接模式与突触可塑性密切相关,受突触空间分布和刺激模式等多种因素的影响。尽管越来越多的证据表明突触可塑性不仅受突触后动作电位而且还受突触后局部树突电位的影响,但是目前尚不清楚神经元的功能连接模式是否和怎样依赖于突触后局部电位的。为此,本文建立了一个无需硬边界设置的、突触后局部膜电位依赖的可塑性模型。该模型具有突触强度的自平衡能力并且能够再现多种突触可塑性实验结果。基于该模型对两个锥体神经元的功能连接模式进行仿真的结果表明,当突触后局部电位都处于亚阈值时两个神经元无功能连接,如果一个神经元的突触后膜电位高于阈值电位则产生向该神经元的单向连接,当两个神经元的突触后膜电位都超过阈值电位时则产生双向连接,说明突触后局部膜电位分布是神经元功能连接模式形成的关键。研究结果加深了神经网络连接模式形成机制的理解,对学习和记忆的研究具有重要意义。
关键词: 功能连接模式 突触可塑性 锥体神经元 突触后膜电位
DOI:10.12113/202007006
分类号:Q189
文献标识码:A
基金项目:
Dependence of connection pattern of pyramidal neurons on postsynaptic local potential
ZHOU Yiwei, CHEN Huanwen
(School of Automation, Central South University, Changsha 410083, China)
Abstract:
The functional connection pattern of cerebral cortex is closely related to synaptic plasticity and affected by many factors such as synaptic spatial distribution and stimulation pattern. Although there is increasing evidence that synaptic plasticity is influenced not only by postsynaptic action potentials but also by postsynaptic local dendrite potentials, it is not clear whether and how the pattern of functional connections of neurons depends on postsynaptic local potentials. To this end, a postsynaptic local membrane potential-dependent plasticity model was established without hard boundary setting. The model has the self-balancing ability of synaptic strength and can reproduce the experimental results of various forms of synaptic plasticity. Based on the model,simulation of connection patterns of two pyramidal neurons was performed,and results show that when the postsynaptic local potential was at the threshold function,the two neurons had no connection; if the postsynaptic membrane potential of a neuron was higher than the threshold voltage, one-way connection to the neuron was produced; when the postsynaptic membrane potential was higher than the threshold voltage, bidirectional connection produced. It shows that postsynaptic potential distribution is the key of function connection pattern formation of neurons. The research results deepen the understanding of the formation mechanism of neural network connection pattern and are of great significance to the study of learning and memory.
Key words: Functional connection pattern Synaptic plasticity Pyramidal neuron Postsynaptic membrane potential
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
锥体神经元的连接模式对突触后局部电位的依赖
本站小编 Free考研考试/2021-12-04
相关话题/突触 文献 中南大学 实验 自动化
厚径比对高阻尼橡胶材料的缓冲吸能特性实验
厚径比对高阻尼橡胶材料的缓冲吸能特性实验杨建明,乔兰,李庆文,朱珠,孔令鹏(北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083)摘要:为减少深部强扰动诱发的岩石冒落、岩爆等动力灾害,将具有良好防冲和吸能特性的高阻尼橡胶材料应用于拟研发的新型小应变吸能锚杆中.为系统评价厚径比对高阻尼橡胶材料缓冲吸能的影 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-04基于问题导向的生物信息学综合实验教学设计
基于问题导向的生物信息学综合实验教学设计霍颖异1,2,徐程2,吴敏1,2,陈铭2(1.浙江大学国家级生物实验教学示范中心,杭州310058;2.浙江大学生命科学学院,杭州310058)摘要:针对生物信息学相关课程的实验教学需求,结合前沿科研问题和成果,设计了基于问题导向的生物信息学综合实验。实验以宏 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 哈尔滨工业大学 2020-12-05电极丝前置式射流电解加工仿真及初步实验研究
电极丝前置式射流电解加工仿真及初步实验研究李飘庭1,2,荆奇1,3,张勇斌1,李建1,傅波2(1.中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳621900;2.四川大学机械工程学院,成都610065;3.复旦大学光科学与工程系,上海200438)摘要:射流电解加工技术在航天、仪器、电子和医疗设备等 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 哈尔滨工业大学 2020-12-05桥梁伸缩缝跳车冲击荷载计算方法与模型实验
桥梁伸缩缝跳车冲击荷载计算方法与模型实验丁勇1,2,王佩1,游玖昂1,诸葛萍1(1.宁波大学土木工程系,浙江宁波315211;2.桥梁工程结构动力学国家重点实验室(重庆交通科研设计院),重庆400067)摘要:为实测移动车辆对桥梁伸缩缝的冲击荷载,防止桥梁伸缩缝在这种冲击荷载作用下发生早期损坏,制作 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 哈尔滨工业大学 2020-12-05大气感应耦合等离子体炬管的设计与仿真实验
大气感应耦合等离子体炬管的设计与仿真实验余德平1,吴杰1,2,涂军1,张仕杨2,辛强2,万勇建2(1.四川大学机械工程学院,成都610065;2.中国科学院光电技术研究所,成都610209)摘要:为提高大气感应耦合等离子体射流加工装置的工作稳定性,设计一种依靠单一零件定位各层介质管的分体式炬管,并研 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 哈尔滨工业大学 2020-12-05自动化
提问问题:自动化学院:提问人:18***61时间:2014-09-2615:09提问内容:老师,请问该校自动化专业研究生的就业如何?2014年的复试分数线是多少?回复内容:请查询燕山大学主页招生就业处-研究生招生信息-历年分数线。就业比较乐观。 ...燕山大学考研问题 本站小编 燕山大学 2019-11-26自动化属于什么类?
提问问题:自动化属于什么类?学院:提问人:15***26时间:2014-09-2614:19提问内容:是不是电气信息类?回复内容:您好,电力系统及其自动化属于电气工程。 ...华北电力大学保定考研问题 本站小编 华北电力大学(保定) 2019-11-26自动化跨考mpacc
提问问题:自动化跨考mpacc学院:会计学院提问人:17***12时间:2019-09-1909:57提问内容:你好,我本科自动化想要跨考贵校的mpacc可以跨考么?有什么要求?谢谢回复内容:各专业报考条件请查看我校发布的“河北经贸大学2020年硕士学位研究生招生简章”。 ...河北经贸大学考研问题 本站小编 河北经贸大学 2019-11-26机械设计制造及其自动化本科生可以报考郑大的机械工程专硕吗?算是跨考吗?
提问问题:机械设计制造及其自动化本科生可以报考郑大的机械工程专硕吗?算是跨考吗?学院:机械与动力工程学院提问人:15***62时间:2018-09-2014:58提问内容:请问,我是新乡学院2015级机电工程学院机械设计制造及其自动化的一名本科生,可以报考机械工程专硕吗?算是跨考吗?这个专业对英语四 ...郑州大学考研问题 本站小编 郑州大学 2019-11-26报考物理学院的和河南省光伏实验室之间可以互相调剂吗
提问问题:报考物理学院的和河南省光伏实验室之间可以互相调剂吗学院:物理与电子学院提问人:15***02时间:2019-09-2111:47提问内容:物理学院的专业和光伏实验室的专业可以在初试过后,再进行调剂选择吗回复内容:关于调剂,要看相关专业是否接受调剂。如接收调剂,我校是遵循择优选择 ...河南大学考研问题 本站小编 河南大学 2019-11-26