Spike Timing-Dependent Plasticity in CA1 Pyramidal Neuron-Controlling Hippocampal Circuits: a Model Study
Spike timing-dependent plasticity (STDP) plays an important role in sculpting neural circuits to store information in the hippocampus, since motor learning and memory are thought to be closely linked with this type of synaptic plasticity. We built a computational model to study the potential le...
Saved in:
| Published in: | Нейрофизиология |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
2014
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148293 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Spike Timing-Dependent Plasticity in CA1 Pyramidal Neuron-Controlling Hippocampal Circuits: a Model Study / H. Ren, S.Q. Liu, X. Zhang, Ya. Zeng // Нейрофизиология. — 2014. — Т. 46, № 4. — С. 335-342. — Бібліогр.: 19 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-148293 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Ren, H. Liu, S.Q. Zhang, X. Zeng, Ya. 2019-02-17T19:57:37Z 2019-02-17T19:57:37Z 2014 Spike Timing-Dependent Plasticity in CA1 Pyramidal Neuron-Controlling Hippocampal Circuits: a Model Study / H. Ren, S.Q. Liu, X. Zhang, Ya. Zeng // Нейрофизиология. — 2014. — Т. 46, № 4. — С. 335-342. — Бібліогр.: 19 назв. — англ. 0028-2561 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148293 519.876.2+612.014 Spike timing-dependent plasticity (STDP) plays an important role in sculpting neural circuits to store information in the hippocampus, since motor learning and memory are thought to be closely linked with this type of synaptic plasticity. We built a computational model to study the potential learning rule by linearly changing the synaptic weight and number of the synapses involved. The main findings are the following: (i) changes in the synaptic weight and number of synapses can lead to different long-term changes in the synaptic efficacy; (ii) the first spike pair of two neurons exerts a great influence on the subsequent spike pair; a pre-post spiking pair reinforces the subsequent paired spiking, while a post-pre spiking pair depresses this paired spiking; (iii) when the synaptic weight and synaptic number change, the interval in the first spiking pair is reduced, which directly influences the first spiking pair, and (iv) when a stellate neuron is stimulated weakly or the capacitance of a CA1 pyramidal neuron is decreased, LTP is produced more easily than LTD; in the opposite case, LTD is produced more readily; an increase of the synaptic number can promote activation of CA1 pyramidal neurons. Пластичність, залежна від часу генерації імпульсів (spike timing-dependent plasticity – STDP), відіграє важливу роль у функціонуванні нейронних мереж гіпокампа, що накопичують інформацію; вважають, що моторне навчання та пам’ять тісно пов’язані зі синаптичною пластичністю саме цього типу. Ми створили комп’ютерну модель, щоб вивчити можливі закономірності в процесі навчання, залежні від лінійних змін синаптичної ваги та кількості залучених синапсів у таких мережах. Основні експериментальні знахідки були наступними: 1) варіювання синаптичної ваги та числа синапсів можуть призводити до різних тривалих змін ефективності синаптичної передачі; 2) перша пара імпульсів, генерована двома синаптично пов’язаними нейронами, здійснює потужний вплив на наступну пару імпульсів; пара імпульсів у послідовності “пре–пост” полегшує генерацію наступної пари імпульсів, тоді як пара імпульсів у послідовності “пост–пре” пригнічує таку парну генерацію; 3) коли змінюються синаптична вага та кількість залучених синапсів, міжімпульсний інтервал у першій парі скорочується, тобто реалізується прямий вплив на характеристики такої пари; 4) коли інтенсивність стимуляції зірчастого нейрона є низькою або ємність мембрани пірамідного нейрона зони CA1 є зменшеною, тривала потенціація синаптичної передачі індукується легше, ніж тривала депресія; в іншому випадку легше виникає тривала депресія; збільшення кількості синапсів сприяє активації пірамідних нейронів у зоні CA1. en Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України Нейрофизиология Spike Timing-Dependent Plasticity in CA1 Pyramidal Neuron-Controlling Hippocampal Circuits: a Model Study Залежна від часу генерації імпульсів пластичність у нейронних мережах гіпокампа, що контролюють активність пірамідних нейронів зони CA1: модельне дослідження Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Spike Timing-Dependent Plasticity in CA1 Pyramidal Neuron-Controlling Hippocampal Circuits: a Model Study |
| spellingShingle |
Spike Timing-Dependent Plasticity in CA1 Pyramidal Neuron-Controlling Hippocampal Circuits: a Model Study Ren, H. Liu, S.Q. Zhang, X. Zeng, Ya. |
| title_short |
Spike Timing-Dependent Plasticity in CA1 Pyramidal Neuron-Controlling Hippocampal Circuits: a Model Study |
| title_full |
Spike Timing-Dependent Plasticity in CA1 Pyramidal Neuron-Controlling Hippocampal Circuits: a Model Study |
| title_fullStr |
Spike Timing-Dependent Plasticity in CA1 Pyramidal Neuron-Controlling Hippocampal Circuits: a Model Study |
| title_full_unstemmed |
Spike Timing-Dependent Plasticity in CA1 Pyramidal Neuron-Controlling Hippocampal Circuits: a Model Study |
| title_sort |
spike timing-dependent plasticity in ca1 pyramidal neuron-controlling hippocampal circuits: a model study |
| author |
Ren, H. Liu, S.Q. Zhang, X. Zeng, Ya. |
| author_facet |
Ren, H. Liu, S.Q. Zhang, X. Zeng, Ya. |
| publishDate |
2014 |
| language |
English |
| container_title |
Нейрофизиология |
| publisher |
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Залежна від часу генерації імпульсів пластичність у нейронних мережах гіпокампа, що контролюють активність пірамідних нейронів зони CA1: модельне дослідження |
| description |
Spike timing-dependent plasticity (STDP) plays an important role in sculpting neural circuits
to store information in the hippocampus, since motor learning and memory are thought to be
closely linked with this type of synaptic plasticity. We built a computational model to study
the potential learning rule by linearly changing the synaptic weight and number of the synapses involved. The main findings are the following: (i) changes in the synaptic weight and number of synapses can lead to different long-term changes in the synaptic efficacy; (ii) the first
spike pair of two neurons exerts a great influence on the subsequent spike pair; a pre-post spiking pair reinforces the subsequent paired spiking, while a post-pre spiking pair depresses this
paired spiking; (iii) when the synaptic weight and synaptic number change, the interval in the
first spiking pair is reduced, which directly influences the first spiking pair, and (iv) when a
stellate neuron is stimulated weakly or the capacitance of a CA1 pyramidal neuron is decreased,
LTP is produced more easily than LTD; in the opposite case, LTD is produced more readily; an
increase of the synaptic number can promote activation of CA1 pyramidal neurons.
Пластичність, залежна від часу генерації імпульсів (spike
timing-dependent plasticity – STDP), відіграє важливу роль у
функціонуванні нейронних мереж гіпокампа, що накопичують інформацію; вважають, що моторне навчання та пам’ять
тісно пов’язані зі синаптичною пластичністю саме цього
типу. Ми створили комп’ютерну модель, щоб вивчити можливі закономірності в процесі навчання, залежні від лінійних змін синаптичної ваги та кількості залучених синапсів
у таких мережах. Основні експериментальні знахідки були
наступними: 1) варіювання синаптичної ваги та числа синапсів можуть призводити до різних тривалих змін ефективності синаптичної передачі; 2) перша пара імпульсів, генерована двома синаптично пов’язаними нейронами, здійснює
потужний вплив на наступну пару імпульсів; пара імпульсів у послідовності “пре–пост” полегшує генерацію наступної пари імпульсів, тоді як пара імпульсів у послідовності
“пост–пре” пригнічує таку парну генерацію; 3) коли змінюються синаптична вага та кількість залучених синапсів,
міжімпульсний інтервал у першій парі скорочується, тобто
реалізується прямий вплив на характеристики такої пари;
4) коли інтенсивність стимуляції зірчастого нейрона є низькою або ємність мембрани пірамідного нейрона зони CA1 є
зменшеною, тривала потенціація синаптичної передачі індукується легше, ніж тривала депресія; в іншому випадку легше виникає тривала депресія; збільшення кількості синапсів
сприяє активації пірамідних нейронів у зоні CA1.
|
| issn |
0028-2561 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148293 |
| citation_txt |
Spike Timing-Dependent Plasticity in CA1 Pyramidal Neuron-Controlling Hippocampal Circuits: a Model Study / H. Ren, S.Q. Liu, X. Zhang, Ya. Zeng // Нейрофизиология. — 2014. — Т. 46, № 4. — С. 335-342. — Бібліогр.: 19 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT renh spiketimingdependentplasticityinca1pyramidalneuroncontrollinghippocampalcircuitsamodelstudy AT liusq spiketimingdependentplasticityinca1pyramidalneuroncontrollinghippocampalcircuitsamodelstudy AT zhangx spiketimingdependentplasticityinca1pyramidalneuroncontrollinghippocampalcircuitsamodelstudy AT zengya spiketimingdependentplasticityinca1pyramidalneuroncontrollinghippocampalcircuitsamodelstudy AT renh zaležnavídčasugeneracííímpulʹsívplastičnístʹuneironnihmerežahgípokampaŝokontrolûûtʹaktivnístʹpíramídnihneironívzonica1modelʹnedoslídžennâ AT liusq zaležnavídčasugeneracííímpulʹsívplastičnístʹuneironnihmerežahgípokampaŝokontrolûûtʹaktivnístʹpíramídnihneironívzonica1modelʹnedoslídžennâ AT zhangx zaležnavídčasugeneracííímpulʹsívplastičnístʹuneironnihmerežahgípokampaŝokontrolûûtʹaktivnístʹpíramídnihneironívzonica1modelʹnedoslídžennâ AT zengya zaležnavídčasugeneracííímpulʹsívplastičnístʹuneironnihmerežahgípokampaŝokontrolûûtʹaktivnístʹpíramídnihneironívzonica1modelʹnedoslídžennâ |
| first_indexed |
2025-12-01T20:41:19Z |
| last_indexed |
2025-12-01T20:41:19Z |
| _version_ |
1850860988195143680 |