Model of low-pass filtering of local field potentials in brain tissue
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Local field potentials (LFPs) are routinely measured experimentally in brain tissue, and exhibit strong low-pass frequency filtering properties, with high frequencies (such as action potentials) being visible only at very short distances (approximately 10 microm) from the recording electrode. Understanding this filtering is crucial to relate LFP signals with neuronal activity, but not much is known about the exact mechanisms underlying this low-pass filtering. In this paper, we investigate a possible biophysical mechanism for the low-pass filtering properties of LFPs. We investigate the propagation of electric fields and its frequency dependence close to the current source, i.e., at length scales in the order of average interneuronal distances. We take into account the presence of a high density of cellular membranes around current sources, such as glial cells. By considering them as passive cells, we show that under the influence of the electric source field, they respond by polarization. Because of the finite velocity of ionic charge movements, this polarization will not be instantaneous. Consequently, the induced electric field will be frequency-dependent, and much reduced for high frequencies. Our model establishes that this situation is analogous to an equivalent RC circuit, or better yet a system of coupled RC circuits. We present a number of numerical simulations of an induced electric field for biologically realistic values of parameters, and show the frequency filtering effect as well as the attenuation of extracellular potentials with distance. We suggest that induced electric fields in passive cells surrounding neurons are the physical origin of frequency filtering properties of LFPs. Experimentally testable predictions are provided allowing us to verify the validity of this model.
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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 | 0,000 |
| 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)
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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 découle