小脑反馈对社会性电感受信号的自适应时空滤波

感觉反馈能够抑制可预测的输入，但关于这一机制的大多数研究采用的是简化刺激，未能体现自然信号的空间和时间结构。我们研究了类小脑反馈如何在棕色鬼刀鱼中塑造对真实社会性电感觉信号的编码。这些自然性信号再现了社会性信号的空间结构，涵盖典型振幅调制（AM）拍频的范围，并纳入了与运动相关的对比度包络。在传递类同种个体信号的同时，我们对电感觉侧线叶中的锥体细胞进行了单单位记录。随后，在药理学阻断下行小脑反馈前后，对神经反应进行了比较。正如预期，反馈显著减弱了对具有真实空间结构的低频拍频的反应，但并未改变较高频率下的拍频周期编码。然而，在所有拍频频率下，反馈均降低了神经系统对运动相关对比度包络的表征。利用信息论工具，我们表明，反馈强度会根据过去数百毫秒内的刺激对比度动态调节。此外，我们还考察了反馈如何影响锥体细胞群体的空间编码。结果表明，反馈增强了定位线索。这种改善源于反馈降低了较弱的背景反应，却不影响最强的反应，从而提高了空间对比度。这些发现表明，同一下行通路能够共同滤除全范围自然信号的时间和空间特征，并根据近期输入统计特征进行适应性调节。这一过程体现了一种普遍机制：预测性反馈能够提高自然感觉表征的效率。

感觉反馈可以抑制可预测的输入，但关于这一机制的大多数研究采用的是简化刺激，未能反映自然信号的空间和时间结构。我们研究了棕色幽灵刀鱼中的小脑样反馈如何塑造对真实社会性电感觉信号的编码。这些自然主义信号再现了社会性信号的空间结构，涵盖了典型振幅调制（AM）拍频的范围，并纳入了与运动相关的对比度包络。在传递类同种个体信号的同时，我们对电感觉侧线叶锥体细胞进行了单单位记录。随后，在对下行小脑反馈进行药理学阻断前后，对神经反应进行了比较。正如预期，反馈显著减弱了对具有真实空间结构的低频拍频的反应，但并未改变较高频率下的拍频周期编码。然而，在所有拍频频率下，反馈均降低了神经系统对与运动相关的对比度包络的表征。利用信息论工具，我们表明，反馈强度会根据过去数百毫秒内的刺激对比度动态调整。此外，我们还考察了反馈如何影响锥体细胞群体的空间编码。结果显示，反馈增强了定位线索。这种改善源于反馈减少了较弱的背景反应，却不影响最强的反应，从而提高了空间对比度。这些发现表明，同一下行通路能够共同滤除完整自然信号范围内的时间和空间特征，并适应近期的输入统计特性。该过程体现了一种普遍机制：预测性反馈能够提高自然感觉表征的效率。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.28.755101v1?rss=1

🏷️ 小脑反馈 社会性电感受 自适应感觉滤波 电感觉侧线叶 空间编码