Inferring Cortical Variability from Local Field Potentials
Notice bibliographique
Résumé
The responses of sensory neurons can be quite different to repeated presentations of the same stimulus. Here, we demonstrate a direct link between the trial-to-trial variability of cortical neuron responses and network activity that is reflected in local field potentials (LFPs). Spikes and LFPs were recorded with a multielectrode array from the middle temporal (MT) area of the visual cortex of macaques during the presentation of continuous optic flow stimuli. A maximum likelihood-based modeling framework was used to predict single-neuron spiking responses using the stimulus, the LFPs, and the activity of other recorded neurons. MT neuron responses were strongly linked to gamma oscillations (maximum at 40 Hz) as well as to lower-frequency delta oscillations (1-4 Hz), with consistent phase preferences across neurons. The predicted modulation associated with the LFP was largely complementary to that driven by visual stimulation, as well as the activity of other neurons, and accounted for nearly half of the trial-to-trial variability in the spiking responses. Moreover, the LFP model predictions accurately captured the temporal structure of noise correlations between pairs of simultaneously recorded neurons, and explained the variation in correlation magnitudes observed across the population. These results therefore identify signatures of network activity related to the variability of cortical neuron responses, and suggest their central role in sensory cortical function. SIGNIFICANCE STATEMENT: The function of sensory neurons is nearly always cast in terms of representing sensory stimuli. However, recordings from visual cortex in awake animals show that a large fraction of neural activity is not predictable from the stimulus. We show that this variability is predictable given the simultaneously recorded measures of network activity, local field potentials. A model that combines elements of these signals with the stimulus processing of the neuron can predict neural responses dramatically better than current models, and can predict the structure of correlations across the cortical population. In identifying ways to understand stimulus processing in the context of ongoing network activity, this work thus provides a foundation to understand the role of sensory cortex in combining sensory and cognitive variables.
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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 | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».