Large-scale analysis of brain-wide electrophysiological diversity reveals novel characterization of mammalian neuron types
Notice bibliographique
Résumé
Brains achieve efficient function through implementing a division of labor, in which different neurons serve distinct computational roles. One striking way in which neuron types differ is in their electrophysiology properties. These properties arise through expression of combinations of ion channels that collectively define the computations that a neuron performs on its inputs and its role within its larger circuit. Though the electrophysiology of many neuron types has been previously characterized, these data exist across thousands of journal articles, making cross-study neuron-to-neuron comparisons difficult. Here, we present NeuroElectro, a public database where physiological properties for the majority of mammalian neuron types have been compiled through semi-automated literature text-mining and expert curation. The corresponding web application, at http://www.neuroelectro.org, provides a rich dynamic interface for visualizing and comparing physiological information across neuron types; conveniently linking extracted data back to its primary reference. Mining the database content after normalization for methodological differences, we show that there exist but 5-9 major neuron classes in terms of electrophysiological properties, which separate largely based on cell size and basal levels of excitability (Figure (Figure11). Figure 1 Hierarchical clustering of diverse neuron types on the basis of electrophysiological similarity. Electrophysiological parameters are obtained from the NeuroElectro database via literature-mining and are normalized to account for variability in experimental ... As an example of how this resource can help answer fundamental questions in neuroscience, we integrate NeuroElectro with neuronal gene expression from public datasets like the Allen Brain Atlas. We show that simple statistical models can accurately predict features of a neuron's electrophysiological phenotype given information of its gene expression alone. We further investigate these models to ask which genes, of the 20K in the genome, are most predictive of neuron physiology. We find that while ion channel-related genes provide significant predictive power, the most predictive gene classes surprisingly correspond to G-proteins and transcription factors, suggesting the involvement of hundreds of diverse genes in regulating a neuron's computational 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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| 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 ».