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Enregistrement W4386494643 · doi:10.1113/jp283728

Adaptive spike threshold dynamics associated with sparse spiking of hilar mossy cells are captured by a simple model

2023· article· en· W4386494643 sur OpenAlexafffund
Anh‐Tuan Trinh, Mauricio Girardi‐Schappo, Jean-Claude Béı̈que, André Longtin, Leonard Maler

Notice bibliographique

RevueThe Journal of Physiology · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineNeuroscience
ThématiqueNeural dynamics and brain function
Établissements canadiensGeneral Dynamics (Canada)University of Ottawa
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaKrembil Foundation
Mots-clésSpike (software development)Dynamics (music)Simple (philosophy)NeuroscienceBiological systemComputer scienceChemistryBiophysicsBiologyPhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Hilar mossy cells (hMCs) in the dentate gyrus (DG) receive inputs from DG granule cells (GCs), CA3 pyramidal cells and inhibitory interneurons, and provide feedback input to GCs. Behavioural and in vivo recording experiments implicate hMCs in pattern separation, navigation and spatial learning. Our experiments link hMC intrinsic excitability to their synaptically evoked in vivo spiking outputs. We performed electrophysiological recordings from DG neurons and found that hMCs displayed an adaptative spike threshold that increased both in proportion to the intensity of injected currents, and in response to spiking itself, returning to baseline over a long time scale, thereby instantaneously limiting their firing rate responses. The hMC activity is additionally limited by a prominent medium after‐hyperpolarizing potential (AHP) generated by small conductance K + channels. We hypothesize that these intrinsic hMC properties are responsible for their low in vivo firing rates. Our findings extend previous studies that compare hMCs, CA3 pyramidal cells and hilar inhibitory cells and provide novel quantitative data that contrast the intrinsic properties of these cell types. We developed a phenomenological exponential integrate‐and‐fire model that closely reproduces the hMC adaptive threshold nonlinearities with respect to their threshold dependence on input current intensity, evoked spike latency and long‐lasting spike‐induced increase in spike threshold. Our robust and computationally efficient model is amenable to incorporation into large network models of the DG that will deepen our understanding of the neural bases of pattern separation, spatial navigation and learning. image Key points Previous studies have shown that hilar mossy cells (hMCs) are implicated in pattern separation and the formation of spatial memory, but how their intrinsic properties relate to their in vivo spiking patterns is still unknown. Here we show that the hMCs display electrophysiological properties that distinguish them from the other hilar cell types including a highly adaptive spike threshold that decays slowly. The spike‐dependent increase in threshold combined with an after‐hyperpolarizing potential mediated by a slow K + conductance is hypothesized to be responsible for the low‐firing rate of the hMC observed in vivo . The hMC's features are well captured by a modified stochastic exponential integrate‐and‐fire model that has the unique feature of a threshold intrinsically dependant on both the stimulus intensity and the spiking history. This computational model will allow future work to study how the hMCs can contribute to spatial memory formation and navigation.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,011
Score d'incertitude au seuil0,021

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0020,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,035
Tête enseignante GPT0,241
Écart entre enseignants0,206 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations6
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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