Чижов А. Ч.

Дирекциональная селективность (ДС) в зрительной коре возникает de novo, т.е. не наследуется из подкорковых структур. Механизмы ДС  находятся в стадии изучения, а математическое описание активности первичной зрительной системы – в стадии разработки. В нашей математической модели работа подкорковых структур описана на основе фильтров, а работа коры – на основе более подробной модели нейронных популяций. Мы сравнили четыре механизма дирекциональной селективности (ДС), три из которых основаны на асимметричных проекциях в кору разных типов таламических нейронов, различающихся по следующим признакам ответов: 1) с задержкой либо без неё; 2) кратко или продолжительно; 3) посредством on- либо off- путей. Четвертый механизм предполагает отсутствие подкорковой информации о дирекциональности и является эпифеноменом внутрикортикальных взаимодействий между ориентационными колонками. Моделирование ответов коры на движущиеся решетки подтвердило, что первые три механизма обеспечивают ДС сравнимую c экспериментальной, а модель реалистично воспроизводит такие характеристики активности зрительной коры как мембранный потенциал, частота спайков и синаптические проводимости. Предложенная модель выявляет разницу между механизмами с помощью сравнения интактной коры с оптогенетически заторможенной корой и отдаёт предпочтение второму механизму. В четвертом случае ДС слабее и полностью исчезает в заторможенной коре. Модель демонстрирует, что ДС в механизме onoff происходит только благодаря нелинейным взаимодействиям на ориентационной карте. Модельные предсказания могут помочь определить доминирующий механизм ДС в первичной зрительной коре.

0