Theoretical Neuroscience

48 Ρεϖερσε Χορρελατιον ανδ ςισυαλ Ρεχεπτιϖε Φιελδσ
A
B
C
firing rate (Ηζ) spikes σ (degrees/ )
σ
60
40
20
0
-20
-40
-60
100
50
0
0
100 200 300 400 500
time (µσ)
Φιγυρε 2.1 Πρεδιχτιον οφ τηε ⇒ρινγ ρατε φορ αν Η1 νευρον ρεσπονδινγ το α µοϖινγ ϖι−
συαλ ιµαγε. (Α) Τηε ϖελοχιτψ οφ τηε ιµαγε υσεδ το στιµυλατε τηε νευρον. (Β) Τωο οφ
τηε 100 σπικε σεθυενχεσ υσεδ ιν τηισ εξπεριµεντ. (Χ) Χοµπαρισον οφ τηε µεασυρεδ
ανδ χοµπυτεδ ⇒ρινγ ρατεσ. Τηε δασηεδ λινε ισ τηε ⇒ρινγ ρατε εξτραχτεδ διρεχτλψ
φροµ τηε σπικε τραινσ. Τηε σολιδ λινε ισ αν εστιµατε οφ τηε ⇒ρινγ ρατε χονστρυχτεδ βψ
λινεαρλψ ⇒λτερινγ τηε στιµυλυσ ωιτη αν οπτιµαλ κερνελ. (Αδαπτεδ φροµ Ριεκε ετ αλ.,
1997.)
Τηε Μοστ Εφφεχτιϖε Στιµυλυσ
Νευροναλ σελεχτιϖιτψ ισ οφτεν χηαραχτεριζεδ βψ δεσχριβινγ στιµυλι τηατ εϖοκε
µαξιµαλ ρεσπονσεσ. Τηε ρεϖερσε−χορρελατιον αππροαχη προϖιδεσ α βασισ φορ
τηισ προχεδυρε βψ ρελατινγ τηε οπτιµαλ κερνελ φορ ⇒ρινγ−ρατε εστιµατιον το
τηε στιµυλυσ πρεδιχτεδ το εϖοκε τηε µαξιµυµ ⇒ρινγ ρατε, συβϕεχτ το α χον−
στραιντ. Α χονστραιντ ισ εσσεντιαλ βεχαυσε τηε λινεαρ εστιµατε ιν εθυατιον 2.1
ισ υνβουνδεδ. Τηε χονστραιντ ωε υσε ισ τηατ τηε τιµε ιντεγραλ οφ τηε σθυαρε
οφ τηε στιµυλυσ οϖερ τηε δυρατιον οφ τηε τριαλ ισ ηελδ ⇒ξεδ. Ωε χαλλ τηισ ιντε−
γραλ τηε στιµυλυσ ενεργψ. Τηε στιµυλυσ φορ ωηιχη εθυατιον 2.1 πρεδιχτσ τηε
µαξιµυµ ρεσπονσε ατ σοµε ⇒ξεδ τιµε συβϕεχτ το τηισ χονστραιντ, ισ χοµ−
πυτεδ ιν αππενδιξ Β. Τηε ρεσυλτ ισ τηατ τηε στιµυλυσ προδυχινγ τηε µαξι−
µυµ ρεσπονσε ισ προπορτιοναλ το τηε οπτιµαλ λινεαρ κερνελ ορ, εθυιϖαλεντλψ,
το τηε ωηιτε−νοισε σπικε−τριγγερεδ αϖεραγε στιµυλυσ. Τηισ ισ αν ιµπορταντ
ρεσυλτ βεχαυσε ιν χασεσ ωηερε α ωηιτε−νοισε αναλψσισ ηασ νοτ βεεν δονε, ωε
µαψ στιλλ ηαϖε σοµε ιδεα ωηατ στιµυλυσ προδυχεσ τηε µαξιµυµ ρεσπονσε.
Τηε µαξιµυµ στιµυλυσ αναλψσισ προϖιδεσ αν ιντυιτιϖε ιντερπρετατιον οφ