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Articles by Valentin Dragoi in JoVE
JoVE Neuroscience
检查本地网络处理采用多接触层电极记录
1Graduate School of Biomedical Science, Neuroscience Program, University of Texas, 2Department of Neurobiology and Anatomy, University of Texas
我们了解皮质电路中的一个根本的问题是，如何在不同的皮质层的网络感官的信息进行编码。在这里，我们描述了利用多接触层电极的电生理技术记录单单位和地方领域的潜力和目前的分析，以确定皮质层。
Other articles by Valentin Dragoi on PubMed
理论动态采集与闭路学习中的灭绝。
这篇文章提供了新的神经网络框架了解瞬变和闭路 （器乐） 学习的渐近线。理论表明简单的短期和长期记忆机制之间的相互作用是不足以解释大量的闭路现象。它描述了加固和这些效果如何调节胚胎的反应，多么新奇的短期和长期影响检测和处理、 事件和如何及其后果还调节胚胎的反应。本理论的关键特点是： (1) 加固寿命定义为聚合预测的响应加固和刺激加固协会 ；(2) 加固寿命控制增幅的胚胎的响应 ；(3) 响应控制的行为抑制性单元于一体的预期 (长期) 和有经验的 (短期) 之间的不匹配的事件。模型预测几个胚胎的现象，如反应选择，偏好的加固概率、 消极对比度、 局部加固消光效果和自发性恢复的不同操纵下发展的一般特点。建议其他条件反射现象、 经典条件反射和避税行为本理论的影响。版权所有 1997 Elsevier 科学。保留所有的权利。
抑制性孕育习惯影响前馈模型。
对重复刺激的简单暴露众所周知，跨物种的广泛吸引短期的学习效果。这些效果可以抑制性刺激条件孕育： 重复演示文稿的弱的刺激减少 （习惯），反应的强度，而演示文稿的暂态经过一系列的弱刺激紧张性刺激增加反应强度 (dishabituation)。虽然在行为和细胞水平，全面特点是这些现象，大多数现有模型的结合学习专门集中反应，抑制或孕育的变化和不尝试蜂窝事件涉及的行为。在此，我建议前馈习惯影响的模型，解释了抑制和孕育的变化依赖于两个不同的时间尺度上的并行开发的兴奋性和抑制性进程之间的交互的响应。该模型的属性用来解释的习惯和恢复和刺激 dishabituation 率敏感性属性。
动态的神经元敏感性的视觉皮层和局部特征的歧视。
自然景观的一个突出方面是图像功能，例如线方向都密切相关，在相邻的空间位置，但不是在遥远的地点。因此，在现场查看，眼球运动往往伴随在图像的取向结构的变化。这种行为对地方特色和其编码的视觉皮层神经元的歧视有什么影响？在这里我们审查了感知方向的变化在猴子和人，面向的图像模式简要照射诱发，然后使用反向相关性调查中初级视觉皮层 （V1） 的表现猴子的神经细胞敏感度的动态变化。而面向光栅的短暂适应扩大方向选择性和更改个别 V1 神经元的首选的方向受损鉴定附近方向、 它实际上通过锐化神经元选择性增强正交方向的标识。因此，连续暴露于异种空间结构的图像修补程序增强了这两个能够区别地方特色和 V1 神经元编码这些功能。
作为急诊学习属性的间隔时间。
如等待时间与时空的独立变量，如固定间隔持续时间的时间相关测量学的协在条件反射的间隔时间。所有的间隔时间的主导理论纳入明确的内部时钟，或者"起搏器，"尽管它缺乏独立的证据。作者提出替代方案、 演示颞歧视的无心脏起搏器的视图可以通过使用仅 2 假设解释： (a) 变异与选择响应通过强化的行为与所有其他、 诱发，行为和 (b) 调制强度的响应竞争由最近加固的内存之间的竞争。模型从根本上背离了现有的计时模型： 它显示时间学习可以摆脱一个简单的动态过程，缺乏一个周期时间引用，如心脏起搏器。
V1 神经元信号采集的内部表示形式的刺激位置。
性运动行为的一个基本方面决定在哪里看或移动下一步。在某些条件下，大脑构造内部表示形式的刺激位置以前的知识的基础上，并使用它来移动眼睛还可以做出其他动作。初级视觉皮层的神经元反应了调制时这种内部表示形式被收购： 对刺激的反应都逐步受到刺激在一个位置，但当该位置变化不随机的顺序演示文稿。单个神经元反应的空间被调谐的视线方向和跟踪贝叶斯概率的刺激外观。我们建议表示形式出现在分布式网络中皮质和皮质视觉加工的最早阶段是与系统反应选择性和动态变化相关联。
倾斜式后劲和适应引起的调整在视觉皮层的方向变化。
倾斜后效 (TAE) 是一种视觉错觉在其中长期的适应面向刺激导致随后的感知方向的转变。从历史上看，神经模型的泰已解释它作为反应抑制神经元到适应的方向调整的结果。初级视觉皮层 （V1） 神经元的最近生理研究已证实这种反应抑制存在。然而，还发现神经元的首选的取向转变的适应的方向。在这里我们显示将这第二个因素添加到编码模型 V1 的人口可提高神经生理学数据和泰测量之间的对应关系。根据我们的模型，择优取向的变化作为反应抑制，减少的泰规模产生相反的效果。
中心的凝视期间免费查看的图像结构。
它一般认为视觉系统是适应统计的视觉世界。测量和了解这些统计数据需要精确知识结构的图像扫描期间达成凹的信号。然而，尽管眼睛运动导致视网膜刺激在第二次更改，它是隐含假定图像均匀采样期间自然查看。通过分析三个自由查看自然场景的恒河猴的眼球运动，我们在这里报告重大刺激统计中心的凝视中的各向异性。我们发现，固定在图像上的修补程序是更有可能通过扫视向附近类似的取向结构的修补程序或通过扫视到更远的很大程度上的不同取向结构修补程序应遵循。此外，我们显示方向选择性神经元在初级视觉皮层 （V1） 中的可以利用的眼运动统计，有选择性地改进他们的歧视表现。
皮质网络中的不对称突触抑郁。
突触抑郁是关键控制兴奋与抑制的皮层网络之间的平衡。几项研究表明抑郁症的脑皮质内神经突触是不对称，就是抑制神经突触压低兴奋性较少。这种不对称性对皮质功能是否有任何影响是未知的。在这里我们显示差异大萧条的脑皮质内神经突触提供一个机制，通过它的增益和皮质电路灵敏度随时间变化，改善刺激编码。我们可以由不对称突触抑郁症的功能性后果建模经常在初级视觉皮层 （V1） 适应前馈投入的方向选择性神经元之间的相互作用。我们分析表明尽管兴奋性突触压低更多抑制神经突触，低于抑制那些增加的整体反应获得减少兴奋性反应。这些变化发挥积极作用，在视觉皮层的电路产生选择性增益控制。具体而言，非对称突触抑郁调节网络选择性放大反应和 V1 神经元对罕见的刺激和衰减响应的敏感性和对频繁的刺激的敏感性，的确是通过实验观察到的。
自适应编码的神经人群中的视觉信息。
我们对环境的看法依赖于迅速适应变化传入刺激神经网络的能力。它越来越多地被实现的神经代码是自适应、 感觉神经元，即以动态的方式来匹配输入刺激的变化改变了他们的反应和选择性。了解如何快速接触或适应，对刺激的固定的结构变化信息处理的皮质网络是了解感官编码与行为之间的关系的必要条件。生理适应的调查已大大促进了我们理解的个人感觉神经元改变其答复，以影响刺激编码，但是否以及如何适应影响信息编码神经的人群中是未知。在这里我们研究如何简短 （视觉固定的时间刻度） 上适应影响 interneuronal 关联的结构和人口在猕猴 (猕猴) 初级视觉皮层 （V1） 编码的准确性。我们找到短暂适应对刺激的固定结构整改相关性的分布在整个网络通过有选择性地减少其平均值和变异性。Post-adaptation 神经元相互关系的变化与人口代码，效率的具体的、 依赖于刺激的变化相关联并与感性表现适应化后的变化是一致的。我们的结果会影响当前理论的预料之外的感官编码，暗示短暂适应提高准确性的人口编码，以优化期间自然查看神经元性能。
编码效率在异构神经元的人群中。
无处不在的皮层区域内的神经元反应功能是其高程度的不均匀性。甚至细胞内的相同的功能列已知具有高度异构反应的属性，在提交的相同的刺激时。未知是否多种多样的神经元反应的沉疴或皮质功能的作用。在这里，我们审查了神经元反应的异质性与人口编码之间的关系。与我们的期望，我们发现单个单元格的内部响应属性变化极大改变结构的神经元的相关性，以改善人口活动中编码的信息。因此，非均质性研究的神经元反应其实是有益于感官编码时从人口响应解码刺激的。
注意在曝光基于学习期间改变视觉系统可塑性。
人们普遍认为注意增强了感官知觉过程中的信息处理和学习。在这里我们报告违反了共同的信念，注意限制致反复暴露于图像功能的可塑性的程度。具体而言，每天暴露于未链接到特定任务的面向刺激导致沿"暴露"轴的感性表现特定方向的改进。这种效果，调制而成注意： 人体取向的歧视时注意朝向凡提出刺激的位置表明有较大的改善。然而，能力执行的暴露的取向的歧视被增强暴露刺激时无人值守。重要的是，取向歧视的无人值守位置的改进导致鲁棒增强在复杂的刺激，如自然纹理图像，与定位组件沿外露轴，歧视而在有人值守的位置取向歧视的改善展品只弱转移到复杂的刺激。这些结果表明，由被动刺激暴露的感官适应应被视为一种形式的感知学习为补充的基于实践的学习，因为它减少了对泛化的约束。
适应诱导层流皮质电路同步。
单个神经元的能力，以适应变化中传入刺激大脑皮层中的信息处理的基本特征。是越来越多地被理解皮层适应是一种现象，需要网络交互。本地网络的结构关键取决于皮质层的事实提出了适应可能诱使不同图层中的特定影响的可能性。在这里我们显示简短曝光 （300 毫秒） 对固定方向的刺激调节单个神经元和当地人口活动在猕猴初级视觉皮层 （V1） 的伽马射线波段频率 （30-80 Hz） 之间的同步的强度和影响编码刺激定位单个神经元的能力。使用层流探测器，我们发现虽然刺激演示文稿诱发伽玛同步的 V1 的输入 （精确） 图层中的节奏神经元活动的大量增加，适应造成显著的增加在同步过程中皮质输出 （supragranular） 的图层中。增加 γ 同步后适应与神经元取向歧视表现只在 supragranular 层中改善显著相关。因此，单个神经元的扣球活动和他们的当地人口之间的同步可能增强感官的编码，以跨层流电路优化网络处理。
在猕猴 V4 的神经细胞同步的自适应变化。
皮层神经元的基本属性是展示可塑性或自适应变化的能力。是否皮质的答复中的自适应变化，伴随同步性的改变单个神经元与当地人口活动感觉皮层之间尚不清楚。这个问题是重要的因为同步的神经活动假设在传播信息在神经元电路中的具有重要作用。在这里，我们显示快速适应 （300 毫秒） 刺激的固定方向调节振荡神经细胞同步猕猴视觉皮层 （区 V4） 的强度和影响神经元能够区分刺激方向的微小变化。具体而言，快速适应随着当地人口活动在伽玛频率波段 (30-80 Hz) 单个神经元反应的同步。与前几次报告伽玛同步是在射击中 V4 率增长联系在一起，我们发现伽玛同步 postadaptation 增加是关联的神经元反应的跌幅。因为它与神经元取向歧视表现改善相关功能显著伽马射线波段同步后适应的增加。因此，单个神经元的扣球活动和他们当地人口之间的自适应同步可以增强感官歧视暂时不区分大小写、 率编码方案。
