一种基于概率的方法，用于从脉冲序列中识别重放现象

《Nature Communications》：A likelihood-based method for identifying replay from spike sequences

　　

摘要

海马体重放现象——即位置细胞的顺序重新激活——被认为与记忆回忆、巩固和规划有关，但传统分析方法依赖于空间调谐机制，并且排除了非位置细胞，这限制了其应用范围。那些不依赖空间模板、基于模型的分析方法往往依赖于预定义的参数和受限的模式定义，因此容易受到参数影响而产生偏差。为了解决这些局限，我们开发了一种分析方法，该方法能够根据在主动行为过程中观察到的神经元放电顺序概率来估算脉冲序列的出现可能性，而无需考虑这些序列与行为之间的关联。我们通过模拟实验、大鼠单单元记录以及小鼠钙成像实验对这种方法进行了验证，结果显示它与传统重放指标具有高度一致性，且适用范围广泛。当将这种方法应用于固定头部的小鼠，让它们被动观看自然场景电影刺激时，该方法在海马体和视觉皮层都检测到了显著的重放现象，从而证明了其在揭示不同脑区和感觉领域中的结构化重放现象方面的实用性。