NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Normal koşullar altında, striatumun ana hücreleri, orta spiny nöronlar (MSN'ler), çok uzun zaman ölçekleri boyunca ardışık olarak değişen yapılandırılmış hücre montaj aktivite desenleri gösterir. Parkinson hastalığı ve diskinezi gibi birden fazla patolojide karakteristik olarak bozulduğundan ve MSN'deki MSN yan inhibitör bağlantılarındaki değişikliklerden ve MSN'lere kortikal uyarılmanın gücü ve dağıtımından kaynaklandığı düşünülen bu aktiviteyi anlamak önemlidir. Bu uzun zaman ölçeklerinin nasıl ortaya çıktığını anlamak için, MSN hücrelerinin daha önceki bir ağ modelini, kısa süreli plastisiteye sahip sinapsları içerecek şekilde genişlettik, son zamanlarda ayrıntılı bir striatal konektom çalışmasından alınan parametrelerle. İlk olarak sıralı olarak değişen hücre kümelerinin varlığını doğrusal olmayan boyutsallık azaltma tekniği olan Uniform Manifold Approximation and Projection (UMAP) kullanarak doğruladık. Ağın, biyolojik olarak gerçekçi koşullar altında dakika sırasına göre son derece yavaş değişen durağan olmayan aktivite kalıpları üretebileceğini bulduk. Daha sonra MSN ağ tarafından oluşturulan hücre montaj aktivitesinin özelliklerini MSN ağ parametrelerine göre haritalamak için derin bir ağ eğitmek için Simülasyon Tabanlı Çıkarım (SBI) kullandık. Eski vivo beyin dilimi kalsiyum görüntüleme verilerinden MSN ağ parametrelerini tahmin etmek için eğitimli SBI modelini kullandık. En uygun ağ parametrelerinin fizyolojik olarak gözlemlenen değerlerine çok yakın olduğunu bulduk. Öte yandan Parkinsonlulardan tahmin edilen ağ parametreleri, dekoratif ve diskinetik eski vivo dilim preparatları farklıydı. Çalışmamız, bazal gangliya patolojisinin veriyi karıştırmasından ve tasarım farmakolojik tedavilerinden teşhis edilmesi için bir boru hattı sağlayabilir.
Özgün kaynak özetini okuyun
Under normal conditions the principal cells of the striatum, medium spiny neurons (MSNs), show structured cell assembly activity patterns which alternate sequentially over exceedingly long timescales of many minutes. It is important to understand this activity since it is characteristically disrupted in multiple pathologies, such as Parkinson's disease and dyskinesia, and thought to be caused by alterations in the MSN to MSN lateral inhibitory connections and in the strength and distribution of cortical excitation to MSNs. To understand how these long timescales arise we extended a previous network model of MSN cells to include synapses with short-term plasticity, with parameters taken from a recent detailed striatal connectome study. We first confirmed the presence of sequentially switching cell clusters using the non-linear dimensionality reduction technique, Uniform Manifold Approximation and Projection (UMAP). We found that the network could generate non-stationary activity patterns varying extremely slowly on the order of minutes under biologically realistic conditions. Next we used Simulation Based Inference (SBI) to train a deep net to map features of the MSN network generated cell assembly activity to MSN network parameters. We used the trained SBI model to estimate MSN network parameters from ex-vivo brain slice calcium imaging data. We found that best fit network parameters were very close to their physiologically observed values. On the other hand network parameters estimated from Parkinsonian, decorticated and dyskinetic ex-vivo slice preparations were different. Our work may provide a pipeline for diagnosis of basal ganglia pathology from spiking data as well as for the design pharmacological treatments.
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.