细胞类型特异性的抑制性动力学塑造视觉皮层中的双眼反应归一化

感觉加工过程中的反应归一化是一种经典的皮层计算，被认为源于抑制稳定网络（inhibition-stabilized networks，ISNs）。ISN模型的一个关键预测是，抑制会跟随兴奋并与之成比例增强，从而导致亚线性反应叠加；然而，究竟是哪些中间神经元类别介导了这一过程，目前尚不清楚。在本研究中，我们考察了小鼠双眼视觉皮层（binocular visual cortex，bV1）中小清蛋白（parvalbumin，PV）和生长抑素（somatostatin，SST）中间神经元的时间动态与反应叠加特性。我们发现，PV和SST中间神经元均具有双眼反应，但表现出不同的时间动态和叠加特征。PV中间神经元的双眼反应跟随锥体神经元的反应，呈现出与ISN模型一致的亚线性叠加。相比之下，SST中间神经元的双眼反应表现出快速的时间动态以及线性或超线性叠加，偏离了ISN的预测。尽管PV和SST神经元均通过半球间胼胝体输入获得兴奋性驱动，但二者在细胞特性、突触动力学以及输入—输出变换方面表现出显著差异。受生物物理约束的模拟表明，仅凭细胞和突触差异不足以重现体内双眼整合过程中观察到的反应动态；相比之下，局部抑制性回路结构中类别特异性的差异能够更好地解释这些现象。综上，我们的结果表明，异质性且具有细胞类型特异性的抑制性动态塑造了bV1中的反应归一化过程，其中PV中间神经元而非SST中间神经元具有类似ISN的特性。

感觉加工过程中的反应归一化是一种典型的皮层计算，被认为源于抑制稳定网络（inhibition-stabilized networks，ISNs）。ISN模型的一个关键预测是，抑制会随兴奋同步变化并按比例增强，从而导致亚线性的反应求和；然而，究竟是哪些中间神经元类别介导了这一过程，尚不清楚。在本研究中，我们考察了小鼠双眼视觉皮层（binocular visual cortex，bV1）中小清蛋白（parvalbumin，PV）和生长抑素（somatostatin，SST）中间神经元的时间动力学与反应求和特征。我们发现，PV和SST中间神经元均具有双眼反应，但表现出不同的时间动力学和求和特征。PV中间神经元的双眼反应与锥体神经元的反应相一致，表现出与ISN模型相符的亚线性求和。相比之下，SST中间神经元的双眼反应具有快速的时间动力学，并呈现线性或超线性求和，偏离了ISN模型的预测。尽管PV和SST神经元均通过跨半球胼胝体输入获得兴奋性驱动，但二者表现出不同的细胞特性、突触动力学以及输入—输出转换特征。受生物物理约束的模拟表明，仅凭细胞和突触差异不足以重现体内双眼整合过程中所观察到的反应动力学；相比之下，局部抑制性回路结构的类别特异性差异能够更好地解释这些现象。总之，我们的结果表明，异质性且具有细胞类型特异性的抑制性动力学塑造了bV1中的反应归一化过程，其中PV而非SST中间神经元具有类似ISN的特性。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.20.753031v1?rss=1

🏷️ 视觉皮层 抑制性中间神经元 PV/SST神经元 双眼反应归一化 抑制稳定网络 神经回路动力学