Gamma-Oszillationen vermitteln Wettbewerbsstimuli und Aufmerksamkeitsauswahl in einem kortikalen Netzwerkmodell

Die gleichzeitige Präsentation mehrerer Stimuli kann die Feuerraten von Neuronen im extrastriate visuellen Kortex unter die durch einen einzelnen bevorzugten Stimulus hervorgerufene Rate senken. Wir beschreiben rechnerische Ergebnisse, die nahelegen, wie dieser bemerkenswerte Effekt aus einer starken exzitatorischen Erregung einer erheblichen lokalen Population schnell feuerneder inhibitorischer Interneuronen entstehen kann, was zu einem Verlust der Kohärenz in dieser Population führt und damit die Effektivität der Hemmung erhöht. Wir schlagen vor, dass in Aufmerksamkeitszuständen schnell feuernede Interneuronen möglicherweise einer Inhibitionsbäder ausgesetzt sind, die aus der cholinergischen Aktivierung einer zweiten Klasse von inhibitorischen Interneuronen resultiert, und damit die Bedingungen wiederherstellt, die für die Gamma-Rhythmizität erforderlich sind. Oszillationen und Kohärenz sind emergente Merkmale, keine Annahmen, in unserem Modell. Die Gamma-Oszillationen unterstützen wiederum den Stimuluswettbewerb. Der Mechanismus ist eine Form der 'oszillierenden Auswahl', bei der neuronale Interaktionen Phasenbeziehungen ändern, die die Feuerraten regulieren, und Aufmerksamkeit diese neuronalen Interaktionen formt.