Similar network activity from disparate circuit parameters | Nature Neuroscience (2004)
Astrid A Prinz, Dirk Bucher & Eve Marder
https://doi.org/10.1038/nn1352
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神経回路が適切に作動するには、それを支えるシナプス強度や膜の性質は特定のパラメータを取る必要がありそう
一方で、単一神経細胞レベルでは同一の出力が異なるイオンチャネルの分布により実現している
ネットワークレベルでも同様に、異なるパラメータの組み合わせで同一の出力が実現されているのでは?
本論文は、口内胃神経節(stomatogastric ganglion; STG)におけるリズムを生み出す回路でこれを検証した
Introduction to Central Pattern Generators
Naa_tsure.iconこの回路は少ない細胞数で定型的なリズムを出力するので、シナプスや膜の出力への影響を調べやすい
口内胃神経節(stomatogastric ganglion; STG)を3つのブロック(細胞)でモデル化し、そのパラメータをふった
パラメータは、細胞に発現するチャネル特性・シナプス入力の強さでその組み合わせは約2千万通り
過去の実験データと類似したリズミックなパターンを生み出すパラメータを調べた
結果、全く異なるパラメタの組み合わせで、類似した出力が得られた
シナプスコンダクタンスは0nSから100nSまで振ってるのにどれでも良かったりする
一方で、中には低いor高いコンダクタンスでないと再現ができない投射も存在した
Naa_tsure.iconリズミックな応答って、かなり厳密なパラメータの範囲でしか生まれないと思っていたので衝撃
Functional consequences of animal-to-animal variation in circuit parameters | nature neuroscience (2009)
Naa_tsure.icon個体ごとに異なるチャネル分布やシナプス重みを持っている場合、なぜ最終的に類似した出力が得られる?
Naa_tsure.iconある学習則を設定すると、最終的に類似した出力になる的なアレ
Naa_tsure.icon環境との相互作用?
Naa_tsure.icon無脊椎の神経ネットワークは遺伝的に大半が決定しており~とはいうが、この多様性は脊椎動物のネットワークを考えるいい材料になりそう
Naa_tsure.icon哺乳類は個体間で単一神経細胞レベルでの対応はあんまり取れない
Naa_tsure.iconそれでも種に共通した行動はもちろん沢山あるわけで・・・
Naa_tsure.icon線虫のコネクト―ム(connectome)研究はこれに対してどの程度意味があるのか
From the connectome to brain function | Nature Methods (2013)