- Неокортекс приматов выполняет сбалансированную сенсорную амплификацию (biorXiv)
Автор:Ягрути Дж. Паттадкал, Борис В. Земельман, Ила Фиете, Николас Дж. Прибе
Вывод:сенсорная кора усиливает соответствующие характеристики внешних раздражителей. Эта чувствительность и избирательность возникают за счет преобразования входных сигналов корковыми схемами. Мы характеризуем механизмы цепи и динамику усиления коры, проводя крупномасштабные одновременные измерения одиночных клеток у бодрствующих приматов и тестируя вычислительные модели. Сравнивая сетевую активность как в управляемом, так и в спонтанном состоянии с моделями, мы идентифицируем схему как работающую в режиме сбалансированного усиления. Входящие входы сильно, но кратковременно усиливаются повторяющимся возбуждением. Торможение уравновешивает это возбуждение быстрым подавлением реакции, что позволяет отслеживать изменяющиеся во времени стимулы.
2. Саккадическая модуляция нервной возбудимости в слуховых областях неокортекса (biorXiv)
Автор:Марцин Лещински, Стефан Бикель, Максимилиан Нентвич, Брайан Э. Расс, Лукас Парра, Питер Лакатос, Ашеш Мехта, Чарльз Э. Шредер
Выдержка: при естественном «активном» зрении люди и другие приматы используют движения глаз (саккады) для выборки битов информации из визуальных сцен. В этом процессе неретинальные сигналы, связанные с саккадами, переводят нейроны зрительной коры в состояние высокой возбудимости по окончании каждой саккады. Степень этой саккадической модуляции за пределами зрительной системы неизвестна. Здесь мы показываем, что во время естественного просмотра саккады модулируют возбудимость во многих слуховых областях коры с паттерном, дополняющим тот, который наблюдается в зрительных областях. Паттерны двунаправленной функциональной связи предполагают, что эти эффекты могут возникать из областей, участвующих в генерации саккад. Используя саккадические сигналы для объединения состояний возбудимости в слуховых областях с состояниями в зрительных областях, мозг может улучшить обработку информации в сложных естественных условиях.
3.Количественные МРТ-карты неокортекса человека, исследованные с использованием анализа экспрессии генов, специфичных для типа клеток (biorXiv)
Автор: Люк Дж. Эдвардс, Питер МакКолган, Саския Хелблинг, Ангелики Заркали, Ленка Вакульчакова, Керрин Дж. Пайн, Фред Дик, Николаус Вайскопф
Вывод:Количественная МРТ (qMRI) позволяет извлекать воспроизводимые и надежные карты параметров. Однако связь с лежащими в основе биологическими субстратами остается неясной, особенно в сложной, плотно упакованной коре. Мы исследовали ассоциации в неокортексе человека между параметрами qMRI и типами клеток неокортекса, сравнив пространственное распределение параметров qMRI: скорость продольной релаксации (R1), эффективная скорость поперечной релаксации (R 2∗) и насыщение переноса намагниченности (MTsat) для экспрессии генов из Атласа человеческого мозга Аллена, а затем комбинируя это со списками генов, обогащенных определенными типами клеток, обнаруженными в человеческом мозге. Поскольку параметры qMRI зависят от силы магнитного поля, анализ проводился по данным МРТ при 3T и 7T. Все параметры кМРТ значимо ковариировали с генами, обогащенными ГАМК- и глутаматергическими нейронами, т. е. были связаны с цитоархитектурой. Параметры кМРТ также достоверно ковариировали с распределением генов, обогащенных астроцитами (R2∗ при 3Т, R1 при 7Т), эндотелиальными клетками (R1 и MTsat при 3T), микроглия (R1 и MTsat при 3T, R1 при 7T) и олигодендроциты (R1 при 7T). Эти результаты продвигают потенциальное использование параметров qMRI в качестве биомаркеров для определенных типов клеток.
4. Признаки настройки частоты вибрации в неокортексе человека (biorXiv)
Автор:Линъянь Ван, Джеффри М. Яу
Аннотация:
Спектральный состав вибраций, производимых кожей, передает важную информацию о текстурах и лежит в основе восприятия с помощью ручных инструментов. Люди могут воспринимать и различать частоту вибрации, но центральное представление этой фундаментальной особенности неизвестно. Используя фМРТ, мы обнаружили, что корковые реакции настраиваются на частоту вибрации. Настройка вокселей была смещена таким образом, чтобы отразить перцептивную чувствительность и профиль реакции афферентной системы Пачини. Эти результаты предполагают существование настроенных популяций, которые могут кодировать натуралистические вибрации в соответствии с составляющими их спектрами.
