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对清醒小鼠嗅球僧帽细胞/簇状细胞进行全细胞记录发现，基线活动与气味反应之间存在反向关系：自发活动的细胞往往受气味抑制，而基线活动较低的“静默”细胞则往往对气味产生强烈反应。本研究扩展了此前的嗅觉系统稀疏编码模型，纳入“共同特征减除”机制，从规范性角度解释上述发现。该机制是一种由气味触发的背景减除变体，会减去待区分气味共有特征对应的受体贡献。我们以符合嗅球解剖结构的回路层级形式表述这一计算过程，并说明基线活动如何抵消共同嗅觉特征对受体激活的影响，从而促进对目标气味的推断。模拟结果在定性上与实验发现一致。模型还以闭式形式、不经拟合地预测了细胞基线活动与其共同输入之间，以及细胞基线活动与其气味反应之间的关系斜率；这些预测均与模拟结果相符。模型提出了一项可通过实验检验的预测：细胞的基线活动并非其内在属性，而是反映其近期活动的负值。
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摘要
对清醒小鼠嗅球僧帽细胞/簇状细胞进行的全细胞记录显示，基线活动与气味反应之间存在反向关系：自发活动的细胞往往受到气味抑制，而基线状态下安静的“沉默”细胞则往往对气味产生强烈反应。本研究通过扩展先前的嗅觉系统稀疏编码模型，纳入“共同特征减除”机制，对这些发现提供规范性解释。该机制是由气味触发的一种背景减除变体，即减去待区分气味所共有特征的受体贡献。我们根据嗅球解剖结构，对这一计算过程进行回路层面的建模，并展示基线活动如何抵消共同嗅觉特征对受体激活的影响，从而促进对目标气味的推断。我们提供的模拟结果在定性上与实验发现一致。模型还以闭式形式预测了细胞基线活动与其共同输入之间，以及细胞基线活动与其气味反应之间关系的斜率，无需进行拟合；这些预测与模拟结果一致。模型提出了一项可通过实验检验的预测：细胞的基线激活并非其内在属性，而是反映其近期活动的负值。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://github.com/stootoon/silent-mcs-release
基金资助信息（已声明）
弗朗西斯·克里克研究所，FC001153
英国癌症研究中心，https://ror.org/054225q67，FC001153
惠康基金会，https://ror.org/029chgv08，FC001153
美国国家科学基金会，
，2014217
版权
本预印本的版权归作者／资助方所有，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本预印本依据 CC-BY 4.0 国际许可协议开放。
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发布于 2026 年 10 月 24 日。
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“静默”僧帽细胞源自共同特征的减除
Sina Tootoonian，
Mihaly Kollo，
Andreas T Schaefer
bioRxiv
2026.10.22.761107；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.22.761107
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“静默”僧帽细胞源自共同特征的减除
Sina Tootoonian，
Mihaly Kollo，
Andreas T Schaefer
bioRxiv
2026.10.22.761107；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.22.761107
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关键词：嗅球神经编码 · 僧帽细胞 · 稀疏编码 · 共同特征减除 · 神经计算模型
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.22.761107v1?rss=1