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神経:ノイズ相関は応答の忠実度と刺激の符号化を向上させる

Nature 468, 7326 doi: 10.1038/nature09570

多くの場合、神経系の演算は、異なる性質を備えた平行な回路から入る複数の信号の加算に基づいている。もしこれらの入力間に相関をもったノイズが含まれると、原理上、演算結果の信頼度に多様かつ劇的な影響が及ぶことがある。しかし、このような理論的予測は、ほとんど実験的に検証されていない。それは、1個のニューロンに入る複数の信号間の共変動を測ったり、このような共変動に操作を加えたりすることで出力に表れる効果を測ることのできる材料が乏しかったためである。本論文では、1個の細胞が受ける興奮性入力と抑制性入力の共変動を測る方法を報告する。この方法によって、2種類の網膜神経節細胞に入る複数の入力に、強い相関ノイズが含まれることがわかった。入力のほかの性質を変えずに相関ノイズを除去したところ、光入力を符号化している細胞発火出力の精度が大きく低下した。したがって、興奮性入力と抑制性入力の共変動は、神経符号化や演算の信頼度の重要な決定要因となりうる。

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