Reduced oriens-lacunosum/moleculare cell model identifies biophysical current balances for in vivo theta frequency spiking resonance
Notice bibliographique
Résumé
Conductance-based models have played an important role in the development of modern neuroscience. These mathematical models are powerful “tools” that enable theoretical explorations in experimentally untenable situations, and can lead to the development of novel hypotheses and predictions. With advances in cell imaging and computational power, multi-compartment models with morphological accuracy are becoming common practice. However, as more biological details are added, they make extensive explorations and analyses more challenging largely due to their huge computational expense. Here, we focus on oriens-lacunosum/moleculare (OLM) cell models. OLM cells can contribute to functionally relevant theta rhythms in the hippocampus by virtue of their ability to express spiking resonance at theta frequencies, but what characteristics underlie this is far from clear. We converted a previously developed detailed multi-compartment OLM cell model into a reduced single compartment model that retained biophysical fidelity with its underlying ion currents. We showed that the reduced OLM cell model can capture complex output that includes spiking resonance in in vivo -like scenarios as previously obtained with the multi-compartment model. Using the reduced model, we were able to greatly expand our in vivo -like scenarios. Applying spike-triggered average analyses, we were able to to determine that it is a combination of hyperpolarization-activated cation and muscarinic type potassium currents that specifically allow OLM cells to exhibit spiking resonance at theta frequencies. Further, we developed a robust Kalman Filtering (KF) method to estimate parameters of the reduced model in real-time. We showed that it may be possible to directly estimate conductance parameters from experiments since this KF method can reliably extract parameter values from model voltage recordings. Overall, our work showcases how the contribution of cellular biophysical current details could be determined and assessed for spiking resonance. As well, our work shows that it may be possible to directly extract these parameters from current clamp voltage recordings.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».