Föreläsningar och seminarier StratNeuro-seminarium – "Hur kortikala kretsar kommunicerar: Neurala dynamiker bakom kognition"

"Reglering av informationsflödet i neuronala kretsar är grundläggande för flexibelt, målinriktat beteende. Genom att använda naturalistiska beteenden hos möss i kombination med storskalig tvåfotonkalciumavbildning har vi upptäckt funktionskopplingsmotiv och strukturerad populationsdynamik i kortikala kretsar på både mikro- och mesoskalig nivå. I motorcortex kodade neuronala ensembler rörelsetiming, målposition och belöningsutfall. Funktionella interaktioner inom dessa ensembler doldes av ett gemensamt delrum av korrelerad aktivitet; när detta delrum togs bort genom dimensionsreduktion framträdde en latent nätverksstruktur med starkare koppling mellan funktionellt relaterade neuroner och hämmande interaktioner mellan neuroner med motsatt inställning. Riktad tvåfotonfotostimulering identifierade dessutom neuronala subpopulationer med distinkta kopplingsmönster, vilket tyder på att lokal nätverksrecurrens spelar en roll i att forma uppgiftsrelaterad aktivitet.

Jag kommer sedan att presentera vårt tillvägagångssätt för att utvidga denna analys till mesoskalig nivå genom att avbilda cirka 1 000 000 neuroner över kortikala områden, från frontala till högre visuella områden. Vi fann att under både spontant beteende och uppgiftsutförande förblev aktivitet inom områden högdimensionell, medan den globala kortikala aktiviteten dämpades under uppgift genom synkroniserade kommunikationskanaler mellan områden. Dessa resultat visar hur kortikala nätverk flexibelt kan omkonfigurera sig över rumsliga skalor och hjärntillstånd för att stödja kognitiva funktioner."

*Lunch serveras efter seminariet.