The role of inhibitory interneurons in encoding of complex sounds by the auditory cortex of mouse

Abstract

Výsledky nedávno publikovaných štúdii ukazujú, že vnímanie akustických stimulov v sluchovej kôre myši môže vykazovať charakter kategorizácie objektovo-založených reprezentácii. Lokálne populácie neurónov nachádzajúce sa v spojenej druhej a tretej vrstve sluchovej kôry myši, údajne vykazujú malý počet stabilných módov odpovedi (1-3), vyvolávaných viacerými komplexnými zvukmi s rozdielnymi akustickými vlastnosťami. Stimulácie za použitia batérie dvoch lineárne zmiešaných zvukov vyvolávajúcich rozdielne módy odpovede preukázali, že takto definované kôrové reprezentácie vykazujú atraktorovú dynamiku. Módy odpovedi môžu podľa autorov reprezentovať nervový korelát vnemových kategórii. Vyvinuli sme protokol, ktorý umožňuje dlhodobé pozorovanie vyššie popísaného populačného kódovania, za použitia dvojfotónovej excitácie u bdelých zvierat. Využitím tohto protokolu sme získali výsledky, ktoré naznačujú že kôrové módy definované konzistentnými populačnými odpoveďami vykazujú stabilitu v časovom horizonte jedného týždňa. Naše predbežné výsledky tiež naznačujú, že priemerná aktivita somatostatín-pozitívnych interneurónov (SST+ INs) behom náhlych zmien v lokálnej reprezentácii dosahuje maximum v priebehu prítomnosti nervového korelátu módu odpovede daného aktivitou excitačných neurónov. Naše dáta taktiež...

Recent findings suggest, that perception of acoustic stimuli in the mouse auditory cortex relies on categorization of object-based representations. Local neuronal populations in L2/3 of the mouse auditory cortex reportedly exhibit a limited number (1-3) of stable modes of response, each possibly evoked by multiple complex sounds of variable acoustic features. Stimulation using linear intensity mixing of sounds evoking different response modes revealed an attractor-like dynamic of the underlying representation. These modes of response were hypothesized to represent the neural correlate of perceptual categorization. We have developed an experimental protocol enabling chronic two-photon imaging of the previously described population coding under awake conditions. Using this protocol we acquired data suggesting that the pattern of population activity underlying a mode of response, is stable during a week-long timeframe. We have also recorded the neural activity of a local subpopulation of somatostatin-positive inhibitory interneurons (SST+ INs) during abrupt changes in cortical representation. Our preliminary results suggest that local SST+ INs exhibit maximal firing when the neural correlate of a mode of response is exhibited by the surrounding population of principal cells. In addition, we observed a...