1. Modelo “LIF”, integración, variabilidad 2

Presentación del tema: "1. Modelo “LIF”, integración, variabilidad 2"— Transcripción de la presentación:

1 1. Modelo “LIF”, integración, variabilidad 2
1. Modelo “LIF”, integración, variabilidad 2.Plasticidad sináptica de corta duración 1.1 Simulación numérica del modelo de integración y disparo. 1.2 Variabilidad de la respuesta neuronal. 1.3 Frecuencia de disparo instantánea. 2.1 Plasticidad sináptica de corta duración 2.2 Modelos para la depresión y facilitación sináptica de corta duración 2.3 Ejemplo: localización de una fuente de sonido. Modelo de Jeffress. Papel de la depresión en la sinapsis entre el núcleo magnocelluralis y el núcleo laminaris (aves) en la localización del sonido.

2 Neurona de Integración-y-disparo (modelo LIF)

3 Neurona de Integración-y-disparo

4 Neurona de Integración-y-disparo (modelo “LIF”)
(traza negra: sólo población excitadora. Mismas trazas que en la diapositiva anterior)

5 Descripción de un tren de pulsos (potenciales de acción)

6 Variabilidad

7 La frecuencia de disparo instantánea
(número de potenciales de acción por unidad de tiempo) Area MT. Estímulo: “puntos aleatorios” DA-F1.19 (adaptada de Bair & Koch, 1996)

8 Variabilidad de la Respuesta: régimen sub-umbral
Subthreshold: Fluctuations drive the neuron Irregular firing Variabilidad (Jaime) Suprathreshold: Mean drives the neuron Regular firing

9 Plasticidad sináptica de Corta Duración
Depresión y Facilitación Plasticidad sináptica de Corta Duración Markram & Tsodyks, Nature 382: (1996)

10 Dinámica de canales: depresión
El potencial postsináptico está modulado en el tiempo por x(t) EPSP = J x(t) 0< x(t) <1 x(t) son los “recursos” disponibles al tiempo t. Se recuperan en un tiempo t_d Tsodyks & Markram 1996, Abbot et al 1997

11 Dinámica de canales: facilitación
El potencial postsináptico está modulado por x(t) y u(t) PSP = J x(t) u(t+) u(t) es el “Ca residual” disponibles al tiempo t. Este se elimina en un tiempo t_f Tsodyks & Markram 1996, Abbot et al 1997

12 Listado de ecuaciones de STP
u(t+) !! PSP = J x(t) u(t+) Listado de ecuaciones de STP

13 Modelos determinista y estocástico
Models of STD: deterministic vs. stochastic Modelos determinista y estocástico

14 Varela et al, F3-EPSC EPSC Estimulación con trenes Poisson
Varela et al, The Journal of Neuroscience 17: (1997) Estimulación con trenes Poisson Estimulación periódica (5 y 10 Hz) (predicción obtenida con los parámetros del ajuste hecho en la fig A) Synapsis: layer 4  layer 2/3 Estimulación con un pulso aislado promedio de 10 repeticiones del experimento

15 Varela et al, F4 Field Potentials
LFP Estimulación con trenes Poisson Synapsis: layer 4  layer 2/3 Varela et al, F4 Field Potentials promedio de 5 repeticiones del experimento Estimulación periódica (5 y 10 Hz) (predicción obtenida con los parámetros del ajuste hecho en la fig A) Estimulación con un pulso aislado Varela et al, The Journal of Neuroscience 17: (1997)

16 Interaural Time Difference (ITD)

17 Texto Stevens (1), Nature 421: 29-30, 2003. N&V on Cook et al
ITD Texto Stevens (1), Nature 421: 29-30, N&V on Cook et al

18 También los mamíferos utilizan el ITD
Grothe, F2 (B Grothe, vol 4: 1-11, 2003) También los mamíferos utilizan el ITD

19 Grothe, F4 DETECTOR DE COINCIDENCIAS Núcleo Laminaris (NL)
Núcleo Magnocellularis (NM) B Grothe, Nature Rev Nsci 4: 1-11, Fig 4

20 Texto Stevens (2) Modelo de Jeffress, 1948 NL NM (der) NM (izq)
B Grothe, vol 4: 1-11, 2003 – Fig 3a

21 Texto Stevens (3) (y Cook F2)
EPSP’s en NL producidos por NM ipsilaterales Estímulo: TONO PURO EPSP’s en NL producidos por NM contralaterales p !! p aumenta con la intensidad del sonido Cook et al, Nature 421: 66-70, 2003

22 Cook et al F1 EPSP´s estimulación mínima de NM
Amplitud media de los EPSP’s (relativa al primer EPSP) Rate * Amplitud

23

24 Cook et al F4 CON DEPRESIÓN SINÁPTICA SIN DEPRESION SINÁPTICA
Gmax = 9.0nS Sin depresión sináptica no es posible encontrar un valor de Gmax para el que exista selectividad a la ITD para varios valores de la intensidad del sonido Cook et al F4

25 Fin