Experimentally-constrained biophysical models of tonic and burst firing modes in thalamocortical neurons
Notice bibliographique
Résumé
Somatosensory thalamocortical (TC) neurons from the ventrobasal (VB) thalamus are central components in the flow of sensory information between the periphery and the cerebral cortex, and participate in the dynamic regulation of thalamocortical states including wakefulness and sleep. This property is reflected at the cellular level by the ability to generate action potentials in two distinct firing modes, called tonic firing and low-threshold bursting. Although the general properties of TC neurons are known, we still lack a detailed characterization of their morphological and electrical properties in the VB thalamus. The aim of this study was to build biophysically-detailed models of VB TC neurons explicitly constrained with experimental data from rats. We recorded the electrical activity of VB neurons (N = 49) and reconstructed morphologies in 3D (N = 50) by applying standardized protocols. After identifying distinct electrical types, we used a multi-objective optimization to fit single neuron electrical models (e-models), which yielded multiple solutions consistent with the experimental data. The models were tested for generalization using electrical stimuli and neuron morphologies not used during fitting. A local sensitivity analysis revealed that the e-models are robust to small parameter changes and that all the parameters were constrained by one or more features. The e-models, when tested in combination with different morphologies, showed that the electrical behavior is substantially preserved when changing dendritic structure and that the e-models were not overfit to a specific morphology. The models and their analysis show that automatic parameter search can be applied to capture complex firing behavior, such as co-existence of tonic firing and low-threshold bursting over a wide range of parameter sets and in combination with different neuron morphologies.
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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) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».