Дидактическая организация

Дидактическая организация — это способность нейронов внутри сети передавать свой образец синаптической связи и/или свойства реакции другим нейронам. Термин «дидактический» используется потому, что такого рода влияние является однонаправленным; каждый отдельный случай дидактической организации между двумя связанными нейронами не предполагает двунаправленной передачи информации о связности или свойствах реакции между ними.

Экспериментальные и теоретические доказательства

Доказательства дидактической организации in vivo были впервые обнаружены в ходе исследования синаптической реорганизации в первичной зрительной коре, в ходе которого сравнивались результаты экспериментов по записи нейронов и вычислительных моделей. ^[1] Однако тенденция пластичности, зависящей от времени спайка, к разделению нейронов на «учителей» и «учеников» ранее была предсказана в теории, основываясь только на результатах компьютерного моделирования. ^[2]

Пластичность, зависящая от времени всплеска

Дидактическая организация является, прежде всего, следствием пластичности, зависящей от времени спайка, поскольку, когда нейроны во взаимосвязанной сети испытывают потенциалы действия (или «спайки») примерно в одно и то же время (порядка десятков миллисекунд), эфферентные синаптические связи У нейронов, которые активируются рано, эффективность их эфферентных синаптических связей увеличивается ( долговременная потенциация ), тогда как у нейронов, которые активируются поздно, эффективность их эфферентных синаптических связей снижается ( долговременная депрессия ). ^[1]^[2]

Причинная активность

по-видимому, необходимы и другие особенности активности нейронов Хотя пластичность, зависящая от времени спайков, является важным компонентом дидактической организации, для того, чтобы дидактическая организация возникла in vivo, . Одна из этих особенностей заключается в том, что активность, распространяющаяся через сеть, должна иметь «причинный» характер. ^[1] Например, цепочка взаимно связанных нейронов с такой характеристикой «причинной активности» будет способна распространять волну спайков по своей длине, а не рассыпаться на каскад спайков, «подпрыгивающих» взад и вперед между нейронами в цепи.

Распространение активности

Третья важная особенность дидактической организации in vivo касается пространственного масштаба распространения импульсов внутри сети. Хотя ожидается, что дидактическая организация всегда будет присутствовать среди нейронов, которые демонстрируют зависящую от времени спайка пластичность и причинную активность (см. выше), пространственный масштаб, в котором может возникать дидактическая организация между нейронами внутри сети, должен быть ограничен пространственным масштабом распространение шипов. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что масштаб распространения спайков можно активно контролировать, регулируя баланс возбуждения и торможения внутри сети (например, баланс, который можно модулировать с помощью синаптического масштабирования ), тем самым предоставляя средства, с помощью которых сеть может активно контролировать, когда и в какой степени может возникнуть дидактическая организация. ^[1] По этой причине, а также из-за очень специфических моделей взаимодействия, которых можно достичь с помощью дидактической организации, было высказано предположение, что дидактическая организация может играть важную роль в развитии мозга.

См. также

Примечания

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Янг и др. , 2007 г.
^ Jump up to: ^а ^б Сонг и Эбботт, 2001 г.

Ссылки

Янг, Дж. М.; Валещик, WJ; Ван, К.; Калфорд, МБ; Дреер, Б.; Обермайер К. Кортикальная реорганизация, согласующаяся с пластичностью, зависящей от времени спайков, но не с корреляционно-зависимой пластичностью. Nature Neuroscience, 2007. 10(7): p. 887-895. Ссылка на статью (PDF) и дополнительная информация.
Сонг, С. и Л.Ф. Эбботт, Кортикальное развитие и переназначение посредством пластичности, зависящей от времени спайков, Neuron, 2001. 32(2): p. 339-50. Ссылка на бумагу
Гудхилл, Г.Дж., Вклад теоретического моделирования в понимание развития нейронных карт Neuron, 2007. 56(2): p. 301-11. Ссылка на бумагу

Внешние ссылки

Неспециализированное описание исследования дидактической организации [1]

[Young-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Янг и др. , 2007 г.

[Song-2] Jump up to: ^а ^б Сонг и Эбботт, 2001 г.

[1]

[2]