A calcium-based plasticity model for predicting long-term potentiation and depression in the neocortex
Notice bibliographique
Résumé
Pyramidal cells (PCs) form the backbone of the layered structure of the neocortex, and plasticity of their synapses is thought to underlie learning in the brain. However, such long-term synaptic changes have been experimentally characterized between only a few types of PCs, posing a significant barrier for studying neocortical learning mechanisms. Here we introduce a model of synaptic plasticity based on data-constrained postsynaptic calcium dynamics, and show in a neocortical microcircuit model that a single parameter set is sufficient to unify the available experimental findings on long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD) of PC connections. In particular, we find that the diverse plasticity outcomes across the different PC types can be explained by cell-type-specific synaptic physiology, cell morphology and innervation patterns, without requiring type-specific plasticity. Generalizing the model to in vivo extracellular calcium concentrations, we predict qualitatively different plasticity dynamics from those observed in vitro. This work provides a first comprehensive null model for LTP/LTD between neocortical PC types in vivo, and an open framework for further developing models of cortical synaptic plasticity.
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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) | 0,001 | 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 | 0,002 | 0,001 |
| 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 ».