Didaktická organizace - Didactic organisation
Didaktická organizace je schopnost neurony v rámci sítě k šíření jejich vzorce synaptická konektivita a / nebo vlastnosti odezvy k jiným neuronům. Termín didaktický se používá, protože tento druh vlivu je jednosměrný; každá jednotlivá instance didaktické organizace mezi dvěma spojenými neurony nezahrnuje obousměrný přenos informací o konektivitě nebo vlastnostech odezvy mezi nimi.
Experimentální a teoretické důkazy
Důkazy pro didaktickou organizaci in vivo byl poprvé objeven výzkumem synaptické reorganizace v primární zrakové kůře, který porovnával výsledky experimentů se záznamem neuronů a výpočetní modely.[1] Tendence plasticita závislá na časování špiček rozdělit neurony na „učitele“ a „studenty“ bylo dříve teoreticky předpovězeno pouze na základě výsledků výpočtového modelování.[2]
Plastickost závislá na časování špičky
Didaktická organizace je primárně důsledkem plastickosti závislé na časování špiček, protože když neurony v propojené síti procházejí akční potenciály (nebo „hroty“) přibližně ve stejnou dobu (v řádu desítek milisekund) eferentní synaptická spojení neuronů, které brzy stoupnou, se zvýší jejich účinnost (dlouhodobé potenciace ), zatímco u neuronů, které vzrostly pozdě, bude snížena účinnost jejich eferentních synaptických spojení (dlouhodobá deprese ).[1][2]
Příčinná činnost
Zatímco plasticita závislá na časování špiček je nezbytnou přísadou pro didaktickou organizaci, zdá se, že k tomu, aby se didaktická organizace mohla vyskytnout, jsou zapotřebí další vlastnosti neuronální aktivity. in vivo. Jednou z těchto funkcí je, že aktivita šířená sítí musí mít „kauzální“ charakter.[1] Například řetězec vzájemně propojených neuronů s touto charakteristikou „kauzální aktivity“ by byl schopen šířit vlnu hrotů po své délce, spíše než vlnu rozpadající se na kaskádu hrotů „odrážejících se“ tam a zpět mezi neurony v řetězci.
Šíření aktivity
Třetí důležitá vlastnost pro didaktickou organizaci in vivo se týká prostorového měřítka šíření špiček v síti. I když se očekává, že didaktická organizace bude vždy přítomna mezi neurony, které vykazují časově závislou plasticitu a kauzální aktivitu závislou na časování (viz výše), prostorové měřítko, ve kterém může mezi neurony v rámci sítě dojít k didaktické organizaci, by mělo být omezeno prostorovým měřítkem šíření hrotu. Důkazy naznačují, že rozsah šíření špiček lze aktivně řídit úpravou rovnováhy buzení a inhibice v síti (zůstatek, který lze modulovat pomocí synaptické škálování například), čímž poskytuje prostředky, kterými může síť aktivně řídit, kdy a do jaké míry může dojít k didaktické organizaci.[1] Z tohoto důvodu a kvůli velmi specifickým vzorům propojení, kterých lze dosáhnout prostřednictvím didaktické organizace, se spekuluje, že didaktická organizace může hrát důležitou roli ve vývoji mozku.
Viz také
Poznámky
Reference
- Young, J. M .; Waleszczyk, W.J .; Wang, C .; Calford, M. B .; Dreher, B .; Obermayer, K., Cortical reorganisation consistent with spike timing- but not correlation-dependent plasticity Nature Neuroscience, 2007. 10 (7): str. 887-895. Odkaz na papír (PDF) a Doplňující informace
- Song, S. a L.F. Abbott, Cortical development and remapping through spike timing-dependent plasticity Neuron, 2001. 32 (2): str. 339-50. Odkaz na papír
- Goodhill, G.J., Příspěvky teoretického modelování k porozumění vývoji neurální mapy Neuron, 2007. 56 (2): str. 301-11. Odkaz na papír
externí odkazy
- Nespecializovaný popis výzkumu didaktické organizace [1]