突觸效率的概念是我們用直覺(jué)所定義的－突觸前輸入影響突觸后輸出的能力。我們也有一些直覺(jué)上影響突觸效率的因素,，例如如果給定突觸前量子釋放增多,，突觸效率則會(huì)增加,。盡管這些信息非常有用，但對(duì)于突觸效率較嚴(yán)格的定義和影響因子的詳細(xì)分析對(duì)于我們了解突觸前信號(hào)如何影響突觸后神經(jīng)元是非常重要的,。研究這個(gè)問(wèn)題有幾種途徑,，它們都各有利弊。London et al.應(yīng)用了一種新的方法來(lái)測(cè)量突觸前和突觸后的交互信息－SIE（synaptic information efficacy）方法,。 London et al.首先將突觸后的輸出考慮為連續(xù)的1和0的數(shù)據(jù)流,，是1還是0依賴于細(xì)胞是否在給定時(shí)間發(fā)生動(dòng)作電位脈沖。在這種條件下,，數(shù)據(jù)流的下一個(gè)符號(hào)是1還是0就有很大的不確定性了,。如果我們也知道一個(gè)給定的突觸前輸入在相同的時(shí)間段會(huì)做什么，這種不確定性就會(huì)下降,。因此如果突觸前輸入的信號(hào)強(qiáng),，數(shù)據(jù)流下一個(gè)符號(hào)是1的可能就上升。極端的情況下,，非常強(qiáng)的突觸前輸入能保證突觸后輸出一直為1,，即突觸后神經(jīng)元一直發(fā)放動(dòng)作電位，反之則一直為0,。研究者開發(fā)了一種壓縮算法來(lái)利用突觸前的知識(shí)簡(jiǎn)化突觸后輸出的數(shù)據(jù)流,。因此對(duì)于非常強(qiáng)的突觸前輸入，我們就能準(zhǔn)確預(yù)言突觸后的輸出,。SIE的測(cè)量就是測(cè)量這種壓縮方法節(jié)省了多少信息,。 研究者用SIE測(cè)量不同的輸入振幅，動(dòng)力學(xué)和樹突位置條件下突觸的效率,，他們用這個(gè)模型對(duì)突觸傳遞的效率有了一個(gè)定量的估計(jì),。為了保證模型的準(zhǔn)確，他們還用真實(shí)的神經(jīng)元來(lái)衡量他們的分析,。 這些分析雖然現(xiàn)在只是理論上的進(jìn)展,，但用SIE方法得到的信息無(wú)疑會(huì)越來(lái)越多。 相關(guān)文章及鏈接： ORIGINAL RESEARCH PAPERS London, M. et al. The information efficacy of a synapse. Nature Neurosci. 5, 332-340 (2002) | Article | PubMed |
