Star-nosed moles have an extraordin

Star-nosed moles have an extraordinary mechanosensory system consisting of 22 densely innervated nasal appendages covered with thousands of sensitive touch domes. A single appendage acts as the fovea and the star is constantly shifted to touch this foveal appendage to objects of interest. Here we investigated the receptive fields on the star and the response properties of 144 neurons in the mole's primary somatosensory cortex (S1). Excitatory receptive fields were defined by recording multiunit activity from the S1 representations of the nasal appendages that form the star, while stimulating the touch domes on the skin surface with a small probe. Receptive fields were among the smallest reported for mammalian glabrous skin, averaging

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Star-nosed moles have an extraordinary mechanosensory system consisting of 22 densely innervated nasal appendages covered with thousands of sensitive touch domes. A single appendage acts as the fovea and the star is constantly shifted to touch this foveal appendage to objects of interest. Here we investigated the receptive fields on the star and the response properties of 144 neurons in the mole's primary somatosensory cortex (S1). Excitatory receptive fields were defined by recording multiunit activity from the S1 representations of the nasal appendages that form the star, while stimulating the touch domes on the skin surface with a small probe. Receptive fields were among the smallest reported for mammalian glabrous skin, averaging <1 mm2. The smallest receptive fields were found for the fovea representation, corresponding to its greater cortical magnification. Single units were then isolated, primarily from the representation of the somatosensory fovea, and the skin surface was stimulated with a small probe attached to a piezoelectric wafer controlled by a computer interface. The response properties of neurons and the locations of inhibitory surrounds were evaluated with two complementary approaches. In the first set of experiments, single microelectrodes were used to isolate unit activity in S1, and data were collected for stimulation to different areas of the sensory star. In the second set of experiments, a multi-electrode array (4 electrodes spaced at 200 μm in a linear sequence) was used to simultaneously record from isolated units in different cortical areas representing different parts of the sensory periphery. These experiments revealed a short-latency excitatory discharge to stimulation of the fovea followed by a long-lasting suppression of spontaneous activity. Sixty-one percent of neurons responded with an excitatory OFF response at the end of the stimulus; the remaining 39% of cells did not respond or were inhibited at stimulus offset. Stimulation of areas surrounding the central receptive field often revealed inhibitory surrounds. Forty percent of the neurons that responded to mechanosensory stimulation of the receptive field center were inhibited by stimulation of surrounding areas of skin on the same appendage. In contrast to neurons in rodent barrels, few neurons within a stripe representing an appendage responded to stimulation of neighboring (nonprimary) appendages on the snout. The small receptive fields, short latencies, and inhibitory surrounds are consistent with the star's role in rapidly determining the locations and identities of objects in a complex tactile environment.

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ตุ่นจมูกดาว มีพิเศษ mechanosensory ระบบประกอบด้วย 22 หนาแน่นมีเส้นประสาทไปถึงจมูก appendages ปกคลุมด้วยหลักพันของโดมสัมผัส . รยางค์เดียวทำหน้าที่เป็นเฉพาะและดาวอย่างต่อเนื่องขยับแตะขา foveal นี้ไปยังวัตถุของความสนใจที่นี่เราตรวจสอบพบข้อมูลที่อ่อนไหวบนดาวและการตอบสนองคุณสมบัติของ 144 เซลล์ประสาทในเปลือกในหลักของตัวตุ่น ( S1 ) excitatory อ่อนไหวด้านกำหนดโดยการบันทึกกิจกรรม multiunit จาก S1 รูปจมูก อวัยวะที่รูปดาว , ในขณะที่การกระตุ้นสัมผัสโดมบนพื้นผิวของผิวหนังด้วยโพรบขนาดเล็กเขตข้อมูลที่อ่อนไหวของรายงาน ) glabrous ผิวเฉลี่ย < 1 แน่น . เขตข้อมูลที่อ่อนไหวที่สุด พบในเฉพาะการแสดงที่ยิ่งใหญ่ของเปลือกขยาย . หน่วยเดียวแล้วแยกหลักจากการเป็นตัวแทนของโฟเวียใน ,และผิวถูกกระตุ้นด้วยเครื่องเล็กแนบกับแผ่น piezoelectric ที่ควบคุมโดยคอมพิวเตอร์อินเตอร์เฟซ การตอบสนองคุณสมบัติของเซลล์ประสาทและที่ตั้งล้อมรอบด้วยสองซึ่งสามารถประเมินแนว ในชุดแรกของการทดลอง microelectrodes เดียวถูกใช้เพื่อแยกกิจกรรมในหน่วย S1 ,และการรวบรวมข้อมูลเพื่อกระตุ้นไปยังพื้นที่ที่แตกต่างกันของดาวขึ้น ในชุดที่สองของการทดลองแบบหลายขั้ว ( 4 ขั้วไฟฟ้าระยะ 200 เมตรในμลำดับเชิงเส้น ) ถูกใช้เพื่อบันทึกพร้อมกันจากแยกหน่วยในพื้นที่แตกต่างกัน - แสดงส่วนต่างๆของอวัยวะประสาทสัมผัสการทดลองเหล่านี้เปิดเผยสั้นการกระตุ้น ( excitatory ของโฟเวีย ตามด้วยการยืนการปราบปรามกิจกรรมธรรมชาติ . ร้อยละหกสิบของประสาทตอบโต้ด้วยการตอบสนอง excitatory ปิดที่ส่วนท้ายของตัวกระตุ้น ; เหลือ 39% ของเซลล์ไม่ตอบสนอง หรือถูกยับยั้งที่ออฟเซตเป็นสิ่งเร้าการกระตุ้นบริเวณรอบๆเขตอ่อนไหวกลางมักจะพบว่าสงบเงียบ ร้อยละสี่สิบของประสาทที่ตอบสนองต่อการกระตุ้น mechanosensory ของศูนย์อ่อนไหวถูกยับยั้งโดยการกระตุ้นของเขตโดยรอบพื้นที่ของผิวหนังที่ขาเหมือนกัน ในทางตรงกันข้ามกับเซลล์ประสาทในสัตว์ฟันแทะบาร์เรลเซลล์ประสาทภายในไม่กี่ลายหรือตอบสนองต่อการกระตุ้นของรยางค์ที่อยู่ใกล้เคียง ( nonprimary ) ระยางค์บนจมูก การเกิดเขตเล็ก สั้น และสามารถล้อมรอบมีความสอดคล้องกับดาวในบทบาทอย่างรวดเร็วกำหนดสถานที่และเอกลักษณ์ของวัตถุในสภาพแวดล้อมที่สัมผัสซับซ้อน