A computational model of pathological response of inferior colliculus neurons after noise exposure during early ontogeny
Result description
Proper function of central auditory system relies on natural stimulation during early ontogeny: afferent neural activity is necessary for sharper frequency tuning of neurons, proper intensity-dependent response, and correct neural coding of auditory stimuli. Should a peripheral part of auditory system be impaired during development, the auditory centers lack the natural stimulation and their maturation is compromised. Neuronal responses attain the immature unspecific nature and the representation of stimulus frequency and intensity is irreversibly disrupted. It is assumed that these anomalous neuronal responses result from different structure of neuronal connectivity. In the paper, this hypothesis is tested using a complex model of auditory pathway. Two types of connectivity patterns are employed: one corresponding to a normal state, the other corresponding to the pathological state. The simulation outputs are compared to experimental data.
Keywords
computational modelauditory pathwayfrequency tuning curveexcitatory and inhibitory projectionslateral inhibition
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
Result on the web
https://www.vspj.cz/tvurci-cinnost-a-projekty/casopisy-vspj/logos-polytechnikos
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
Výpočetní model patologické odezvy neuronů colliculus inferior laboratorního potkana po ohlušení v raném stupni vývoje
Original language description
Pro správnou funkci centrálního sluchového systému je nezbytné, aby byl během vývoje aktivně stimulován přirozenými podněty. Přirozená aktivita neuronů v raných stupních vývoje je bezpodmínečně nutná pro přesnější frekvenční naladění neuronů, pro správné nastavení závislosti odezvy na intenzitě a pro patřičné kódování zvukového podnětu sluchovým systémem. Jestliže je během kritických období vývoje poškozena některá z periferních částí sluchové dráhy, sluchová centra nejsou patřičně stimulována a dojde k jejich nevratnému poškození. Odezvy neuronů zůstanou již trvale nespecifické a je porušena reprezentace frekvence a intenzity podnětu. Předpokládá se, že abnormální odezvy neuronů jsou způsobeny jinou strukturou neuronových spojů, kdy neuron přijímá vstupy z jiných oblastí než v případě normálního vývoje. V článku je tato hypotéza testována pomocí komplexního modelu sluchové dráhy. Jsou vytvořeny dva typy struktury spojů – jeden odpovídající normální situaci a jeden odpovídající patologickému stavu – a výsledky simulace jsou srovnány s experimentálními daty u laboratorního potkana.
Czech name
Výpočetní model patologické odezvy neuronů colliculus inferior laboratorního potkana po ohlušení v raném stupni vývoje
Czech description
Pro správnou funkci centrálního sluchového systému je nezbytné, aby byl během vývoje aktivně stimulován přirozenými podněty. Přirozená aktivita neuronů v raných stupních vývoje je bezpodmínečně nutná pro přesnější frekvenční naladění neuronů, pro správné nastavení závislosti odezvy na intenzitě a pro patřičné kódování zvukového podnětu sluchovým systémem. Jestliže je během kritických období vývoje poškozena některá z periferních částí sluchové dráhy, sluchová centra nejsou patřičně stimulována a dojde k jejich nevratnému poškození. Odezvy neuronů zůstanou již trvale nespecifické a je porušena reprezentace frekvence a intenzity podnětu. Předpokládá se, že abnormální odezvy neuronů jsou způsobeny jinou strukturou neuronových spojů, kdy neuron přijímá vstupy z jiných oblastí než v případě normálního vývoje. V článku je tato hypotéza testována pomocí komplexního modelu sluchové dráhy. Jsou vytvořeny dva typy struktury spojů – jeden odpovídající normální situaci a jeden odpovídající patologickému stavu – a výsledky simulace jsou srovnány s experimentálními daty u laboratorního potkana.
Classification
Type
Jost - Miscellaneous article in a specialist periodical
CEP classification
—
OECD FORD branch
30103 - Neurosciences (including psychophysiology)
Result continuities
Project
—
Continuities
V - Vyzkumna aktivita podporovana z jinych verejnych zdroju
Others
Publication year
2010
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data specific for result type
Name of the periodical
LOGOS POLYTECHNIKOS
ISSN
1804-3682
e-ISSN
—
Volume of the periodical
1
Issue of the periodical within the volume
4
Country of publishing house
CZ - CZECH REPUBLIC
Number of pages
16
Pages from-to
3-18
UT code for WoS article
—
EID of the result in the Scopus database
—
Basic information
Result type
Jost - Miscellaneous article in a specialist periodical
OECD FORD
Neurosciences (including psychophysiology)
Year of implementation
2010