Combining Theory, Model, and Experiment to Explain How Intrinsic Theta Rhythms Are Generated in an <i>In Vitro</i> Whole Hippocampus Preparation without Oscillatory Inputs
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Scientists have observed local field potential theta rhythms (3–12 Hz) in the hippocampus for decades, but understanding the mechanisms underlying their generation is complicated by their diversity in pharmacological and frequency profiles. In addition, interactions with other brain structures and oscillatory drives to the hippocampus during distinct brain states has made it difficult to identify hippocampus-specific properties directly involved in theta generation. To overcome this, we develop cellular-based network models using a whole hippocampus in vitro preparation that spontaneously generates theta rhythms. Building on theoretical and computational analyses, we find that spike frequency adaptation and postinhibitory rebound constitute a basis for theta generation in large, minimally connected CA1 pyramidal (PYR) cell network models with fast-firing parvalbumin-positive (PV + ) inhibitory cells. Sparse firing of PYR cells and large excitatory currents onto PV + cells are present as in experiments. The particular theta frequency is more controlled by PYR-to-PV + cell interactions rather than PV + -to-PYR cell interactions. We identify two scenarios by which theta rhythms can emerge, and they can be differentiated by the ratio of excitatory to inhibitory currents to PV + cells, but not to PYR cells. Only one of the scenarios is consistent with data from the whole hippocampus preparation, which leads to the prediction that the connection probability from PV + to PYR cells needs to be larger than from PYR to PV + cells. Our models can serve as a platform on which to build and develop an understanding of in vivo theta generation.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».