突觸效率的概念是我們用直覺所定義的-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,突觸效率則會增加,。盡管這些信息非常有用,,但對于突觸效率較嚴(yán)格的定義和影響因子的詳細(xì)分析對于我們了解突觸前信號如何影響突觸后神經(jīng)元是非常重要的。研究這個(gè)問題有幾種途徑,,它們都各有利弊,。London et al.應(yīng)用了一種新的方法來測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)生動作電位脈沖,。在這種條件下,數(shù)據(jù)流的下一個(gè)符號是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)間段會做什么,,這種不確定性就會下降。因此如果突觸前輸入的信號強(qiáng),,數(shù)據(jù)流下一個(gè)符號是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)放動作電位,,反之則一直為0,。研究者開發(fā)了一種壓縮算法來利用突觸前的知識簡化突觸后輸出的數(shù)據(jù)流。因此對于非常強(qiáng)的突觸前輸入,,我們就能準(zhǔn)確預(yù)言突觸后的輸出,。SIE的測量就是測量這種壓縮方法節(jié)省了多少信息。 研究者用SIE測量不同的輸入振幅,,動力學(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方法得到的信息無疑會越來越多,。 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 |