牛蛙視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的時空相關(guān)放電模式.pdf

1、視覺信號的初級處理發(fā)生在視網(wǎng)膜，視覺信號在視網(wǎng)膜光感受器細(xì)胞上形成輸入，并將其轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)視網(wǎng)膜神經(jīng)元回路傳遞至輸出神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，形成動作電位，再通過視神經(jīng)進(jìn)一步向視中樞傳遞。視網(wǎng)膜需要編碼的視覺信息通常比較復(fù)雜，同時在處理視覺信息時要受到視覺神經(jīng)通路的解剖結(jié)構(gòu)、以及神經(jīng)回路中各種噪聲的影響。在這些限制下，時空相關(guān)編碼模式被認(rèn)為是視網(wǎng)膜的一種高效處理視覺信息的方法。本文對多電極記錄到的特定光刺激下牛蛙視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞放電活動進(jìn)行了研究

2、，探討了時空相關(guān)編碼的特性。
　　主要結(jié)果包括兩部分：(1)基于信息熵理論，估算了神經(jīng)元放電序列的時間相關(guān)性指標(biāo)；同時計算了神經(jīng)元活動的空間相關(guān)性指標(biāo)。分析表明，對于單個神經(jīng)元而言，時間相關(guān)性指標(biāo)與空間相關(guān)性指標(biāo)是相互關(guān)聯(lián)的：時間相關(guān)性指標(biāo)大的神經(jīng)元，其空間相關(guān)性指標(biāo)也比較大。而且，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)簇狀放電（動作電位間隔（inter-spike-interval，ISI）小于6 ms）在神經(jīng)元的時空相關(guān)放電模式中起著重要的作用：神經(jīng)

3、元的簇狀放電越多，放電序列的時間相關(guān)性與空間相關(guān)性都越強(qiáng)。模型分析表明，時空相關(guān)性有助于更精確地預(yù)測神經(jīng)元的放電活動。(2)分析了不同類型放電活動的空間相關(guān)特性。將神經(jīng)元的放電活動分為不同類型：類簇狀放電（動作電位間隔小于等于30 ms），單次放電（動作電位間隔大于30 ms）。分析發(fā)現(xiàn)，類簇狀放電事件的空間相關(guān)性要強(qiáng)于單次放電事件的空間相關(guān)性，同時與其他神經(jīng)元形成相關(guān)活動的類簇狀放電事件所編碼的感受野要小于與其他神經(jīng)元形成相關(guān)活動的單