Visual Familiarity Induced 5-Hz Oscillations and Improved Orientation and Direction Selectivities in V1
Notice bibliographique
Résumé
Neural oscillations play critical roles in information processing, communication between brain areas, learning, and memory. We have recently discovered that familiar visual stimuli can robustly induce 5-Hz oscillations in the primary visual cortex (V1) of awake mice after the visual experience. To gain more mechanistic insight into this phenomenon, we used in vivo patch-clamp recordings to monitor the subthreshold activity of individual neurons during these oscillations. We analyzed the visual tuning properties of V1 neurons in naive and experienced mice to assess the effect of visual experience on the orientation and direction selectivity. Using optogenetic stimulation through the patch pipette in vivo , we measured the synaptic strength of specific intracortical and thalamocortical projections in vivo in the visual cortex before and after the visual experience. We found 5-Hz oscillations in membrane potential (V m ) and firing rates evoked in single neurons in response to the familiar stimulus, consistent with previous studies. Following the visual experience, the average firing rates of visual responses were reduced while the orientation and direction selectivities were increased. Light-evoked EPSCs were significantly increased for layer 5 (L5) projections to other layers of V1 after the visual experience, while the thalamocortical synaptic strength was decreased. In addition, we developed a computational model that could reproduce 5-Hz oscillations with enhanced neuronal selectivity following synaptic plasticity within the recurrent network and decreased feedforward input. SIGNIFICANCE STATEMENT Neural oscillations at around 5 Hz are involved in visual working memory and temporal expectations in primary visual cortex (V1). However, how the oscillations modulate the visual response properties of neurons in V1 and their underlying mechanism is poorly understood. Here, we show that these oscillations may alter the orientation and direction selectivity of the layer 2/3 (L2/3) neurons and correlate with the synaptic plasticity within V1. Our computational recurrent network model reproduces all these observations and provides a mechanistic framework for studying the role of 5-Hz oscillations in visual familiarity.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».