Cellular and Circuit Mechanisms Maintain Low Spike Co-Variability and Enhance Population Coding in Somatosensory Cortex
Notice bibliographique
Résumé
The responses of cortical neurons are highly variable across repeated presentations of a stimulus. Understanding this variability is critical for theories of both sensory and motor processing, since response variance affects the accuracy of neural codes. Despite this influence, the cellular and circuit mechanisms that shape the trial-to-trial variability of population responses remain poorly understood. We used a combination of experimental and computational techniques to uncover the mechanisms underlying response variability of populations of pyramidal (E) cells in layer 2/3 of rat whisker barrel cortex. Spike trains recorded from pairs of E-cells during either spontaneous activity or whisker deflected responses show similarly low levels of spiking co-variability, despite large differences in network activation between the two states. We developed network models that show how spike threshold non-linearities dilute E-cell spiking co-variability during spontaneous activity and low velocity whisker deflections. In contrast, during high velocity whisker deflections, cancelation mechanisms mediated by feedforward inhibition maintain low E-cell pairwise co-variability. Thus, the combination of these two mechanisms ensure low E-cell population variability over a wide range of whisker deflection velocities. Finally, we show how this active decorrelation of population variability leads to a drastic increase in the population information about whisker velocity. The prevalence of spiking non-linearities and feedforward inhibition in the nervous system suggests that the mechanisms for low network variability presented in our study may generalize throughout the brain.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».