Neuronal coupling by endogenous electric fields: cable theory and applications to coincidence detector neurons in the auditory brain stem
Notice bibliographique
Résumé
The ongoing activity of neurons generates a spatially and time-varying field of extracellular voltage (Ve). This Ve field reflects population-level neural activity, but does it modulate neural dynamics and the function of neural circuits? We provide a cable theory framework to study how a bundle of model neurons generates Ve and how this Ve feeds back and influences membrane potential (Vm). We find that these "ephaptic interactions" are small but not negligible. The model neural population can generate Ve with millivolt-scale amplitude, and this Ve perturbs the Vm of "nearby" cables and effectively increases their electrotonic length. After using passive cable theory to systematically study ephaptic coupling, we explore a test case: the medial superior olive (MSO) in the auditory brain stem. The MSO is a possible locus of ephaptic interactions: sounds evoke large (millivolt scale)Vein vivo in this nucleus. The Ve response is thought to be generated by MSO neurons that perform a known neuronal computation with submillisecond temporal precision (coincidence detection to encode sound source location). Using a biophysically based model of MSO neurons, we find millivolt-scale ephaptic interactions consistent with the passive cable theory results. These subtle membrane potential perturbations induce changes in spike initiation threshold, spike time synchrony, and time difference sensitivity. These results suggest that ephaptic coupling may influence MSO function.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».