听觉皮层中的光谱对比度和上下文偏好是由特定的基于抑制性神经元的子网络所塑造的

《European Journal of Neuroscience》：Spectral Contrast and Context Preference in the Auditory Cortex Is Shaped by Specific Inhibitory Neuron-Based Subnetworks

本研究利用oddball范式和双光子钙成像技术，探讨初级听觉皮层神经元对特定频谱形状的选择性及其上下文依赖性，发现抑制性神经元通过形成选择性子网络调节编码过程，且低对比度频谱的群体异质性更高。

　　

摘要

初级听觉皮层中的神经元对具有行为意义的罕见声音对象表现出敏感性。基于突触抑制的机制模型可以解释这一现象的某些方面，以及预测处理机制。根据听觉通路中的音调层次结构，突触抑制只能解释对纯频率音调的选择性。在本研究中，我们使用具有不同频谱成分的刺激来研究听觉刺激对特定频谱形状的选择性。我们使用听觉对比度作为衡量频谱形状异质性的指标。我们在成年小鼠的初级听觉皮层进行了在体电生理学实验，发现神经元对相对高或低对比度值的特定频谱形状表现出选择性。这种选择性还取决于刺激呈现的背景。通过成对噪声相关性估计功能连接性，我们发现神经元在不同背景下偏好不同对比度值的频谱形状，从而揭示了局部回路内的差异性连接。此外，我们还使用Jaccard指数研究了群体数据中的异质性，发现偏好低对比度值频谱形状的群体之间异质性程度更高。利用双光子Ca²⁺成像技术，我们研究了两种抑制性中间神经元（即表达parvalbumin的PV神经元和表达somatostatin的SOM神经元）在调节频谱形状选择性中的作用。我们发现，选择性抑制性神经元与特定的兴奋性神经元形成选择性子网络，它们的协调活动在编码听觉刺激的频谱形状和背景信息方面起着重要作用。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。