بررسی اثر مدولاسیون رفتاری در قطار اسپایک سلول‌های پورکنژ بر طیف خروجی هسته‌ی عمقی مخچه

عمل‌کرد نورون، وابسته به خواص سیناپس‌های دریافتی و خواص ذاتی نورون است. با این حال، جمع‌آوری سیناپسی و پاسخ‌های ذاتی می‌تواند تا حد زیادی وابسته به ورودی سیناپسی باشد. هسته‌های عمقی مخچه که سیناپس‌های مهاری از سلول‌های پورکنژ دریافت می‌کنند، در این زمینه مورد توجه هستند. انتقال رفتار از سلول پورکنژ به هسته‌ی عمقی در حیوان بیدار و نحوه‌ی کد کردن این اطلاعات توسط هسته‌ی عمقی ناشناخته مانده است. برای بررسی این موضوع ثبت‌های هم‌زمان از حدود 50 سلول پورکنژ هم‌گرا به هر هسته‌ی عمقی مورد نیاز است که در آزمایش‌ها غیرممکن است. بنابراین لازم است از روش‌های مدل‌سازی استفاده شود. در تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر ورودی‌های سلول پورکنژ بر طیف فرکانسی هسته‌ی عمقی، نحوه‌ی انتقال اطلاعات رفتاری از سلول پورکنژ به هسته‌ی عمقی و کدینگ رفتار توسط هسته‌ی عمقی، قطارهای اسپایک مصنوعی از سلول پورکنژ تولید و مدولاسیون رفتاری (تنفس) به آن‌ها اضافه، و سپس به مدل هسته‌ی عمقی اعمال شدند. چگالی طیف توان آتش کردن هسته‌ی عمقی در پاسخ به سیناپس‌های ورودی از سلول پورکنژ بررسی و باندهای فرکانسی طیف خروجی هسته‌ی عمقی تحلیل شد. نتایج نشان دادند که فرکانس مدولاسیون رفتاری در طیف خروجی هسته‌ی عمقی منعکس می‌شود و در خروجی هسته‌ی عمقی در پاسخ به مدولاسیون رفتاری دریافت شده از سلول‌های پورکنژ، پیک فرکانس پایینی قابل مشاهده است. از طرفی مطالعه‌ی قبلی نشان داده است که هسته‌ی عمقی مخچه در پاسخ به مدولاسیون رفتاری دریافت شده از سلول‌های پورکنژ کدینگ فرکانسی انجام می‌دهد، نتایج تحقیق حاضر می‌تواند تاییدی باشد بر انجام کدینگ فرکانسی توسط هسته‌ی عمقی مخچه. به‌علاوه در خروجی هسته‌ی عمقی با نرخ آتش کردن بالا، یک پیک فرکانس بالا مشاهده شد که می‌تواند ناشی از آتش کردن تونیک هسته‌ی عمقی باشد.