Kowalski N, Depireux D A, Shamma S A
Electrical Engineering Department, University of Maryland, College Park 20742-3311, USA.
J Neurophysiol. 1996 Nov;76(5):3503-23. doi: 10.1152/jn.1996.76.5.3503.
被称为移动波纹的听觉刺激用于表征雪貂初级听觉皮层中单个和多个神经元的反应。移动波纹是具有正弦频谱轮廓的宽带复合声音,其沿着对数频率轴以恒定速度漂移。
神经元对移动波纹的反应与波纹的相位锁定,即它们表现出与移动波纹轮廓相同的周期性。神经反应被表征为波纹速度(时间特性)和波纹频率(频谱特性)的函数。构建描述对这些时间和频谱调制反应的传递函数。对时间传递函数进行傅里叶逆变换以获得反映细胞时间特性的脉冲响应函数。对波纹传递函数进行傅里叶逆变换以获得反应场,这是一种类似于细胞反应区域的度量。这些操作假设细胞对移动波纹的反应是线性的。
传递函数和其他反应函数在波纹刺激的整体调制水平或深度上相当独立。本研究仅使用向下移动的波纹。
发现时间传递函数和波纹传递函数是可分离的,因为它们的形状对于不同的测试参数保持不变。因此,无论波纹速度如何,或者在测量中使用的是静止还是移动波纹,波纹传递函数和反应场在形状上在统计上仍然相似(在整体比例因子范围内)。对于用不同波纹频率测量的时间传递函数和脉冲响应函数,形状也具有相同的稳定性。可分离性意味着细胞的组合频谱时间传递函数可以写成纯波纹传递函数和纯时间传递函数的乘积,因此神经元可以在计算上被建模为在两个独立且连续的阶段处理频谱和时间信息。
表征皮层细胞的波纹参数分布较为均匀,特征波纹频率范围为0.2至>2周期/倍频程,特征角频率通常范围为2至20赫兹。
许多反应在刺激的频谱包络中表现出周期性。这些周期性有两种类型。在频谱包络中未发现的、周期约为150毫秒的缓慢反弹,在约30%的细胞中以不同强度出现。峰峰间隔约为10毫秒的快速规则放电则不太常见,似乎对应于构成波纹的成分音调之间的相互作用。