皮层振荡频谱分层模式的环路与细胞类型机制

振荡是皮层活动的一个关键特征，协调跨区域、跨层和跨细胞类型的放电时序。近期研究表明，这些节律在皮层深度上遵循一种刻板化的组织方式，即频谱层状（spectrolaminar，SL）模式：高频伽马活动在浅层占优势，而低频阿尔法/贝塔活动在深层占优势，然而产生该模式的机制仍知之甚少。我们使用小鼠初级视觉皮层的生物逼真模型，重现了 SL 模式，并发现它在多种视觉刺激下均得以保持。系统的细胞类型与层分辨扰动表明，阿尔法/贝塔成分是每一层所固有的，而 50-80 Hz 的伽马成分主要在 4 层（L4）内产生，并通过层间连接传播至整个网络。Pvalb 中间神经元是伽马活动的主要调控者，Sst 细胞塑造低频功率，Vip 细胞控制振荡幅度。L4 中 Pvalb 到兴奋性神经元的突触的时间特性对产生 SL 模式尤其具有影响力。因此，这些模型与仿真结果为皮层振荡及 SL 模式背后的环路机制提供了一种合理的描述，并且已公开可用，以促进进一步研究。

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