Stereotyped large amplitude cortical LFP events can be clustered and reveal precisely ordered phase-locking in neuronal populations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract During quiet wakefulness, slow-wave sleep and anesthesia, mammalian cortex exhibits a synchronised state during which transient changes in the local field potential (LFP) accompany periods of increased single neuron firing, known as UP-states. While UP-state genesis is still debated (Crunelli and Hughes, 2010) such transitions may constitute the default activity pattern of the entire cortex (Neske, 2016). Recent findings of preserved firing order between UP-state transitions and stimulus processing in high-firing rate (>2Hz) rat auditory and barrel cortex neurons (Luczak et al., 2015) support this hypothesis. Yet it is unknown whether UP-states are homogeneous and whether neurons with firing rates <2Hz in visual cortex or other species exhibit spiking order. Using extracellular recordings during anesthetized states in cat visual cortex and mouse visual, auditory and barrel cortex, we show that UP-states can be tracked and clustered based on the shape of the LFP waveform. We show that LFP event clusters (LECs) have current-source-density profiles that are common across different recordings or animals and using simultaneous electrophysiology and widefield voltage and calcium imaging in mouse we confirm that LEC transitions are cortex-wide phenomena. Individual LEC events can be resolved in time to within 1 – 4 ms and they elicit synchronous firing of over 75% of recorded neurons with most neurons synchronizing their firing to within ±5 – 15 ms relative LECs. Firing order of different neurons during LEC events was preserved over periods of ~30 minutes enabling future studies of UP-state transitions and firing order with near millisecond precision. Significant Statement During sleep and anesthetic states mammalian cortex undergoes substantial changes from awake active states. Recent studies show that single neurons in some cortical areas in rats undergo increased spiking during sleep and anesthetic states (called UP-state transitions) with some neurons firing in an order similar to awake states. This suggests that sensory processing may be similar across all states and that firing order is important for stimulus processing. Yet UP-state transitions remain poorly understood and it is unclear whether firing order is present in other cortical areas or species. Here we describe multiple classes of UP-state transitions and show most neurons in visual cortex in cats and visual, barrel and auditory cortex in mice exhibit firing order during such transitions.
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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 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».