神経符号へのスパイクタイミングの寄与：高速から低速までの時間スケール

1995年のMainenおよびSejnowskiによる独創的な論文の発表は、スパイクタイミングが神経符号にどのように寄与するかについての関心を強く再燃させました。それ以来の30年間で、スパイクタイミングが神経符号に寄与する時間スケールを調査するかなりの数の実験的および理論的研究が行われてきました。本稿では、これらの時間スケールを概念的に定義し、操作的に測定することを目的とした過去30年間の理論的および実験的研究をレビューします。文献の批判的レビューを通じて、概念化および操作化されてきた6つの広範な時間スケール区分を特定します：ニューロンが達成可能なスパイクの最大時間精度、符号化時間枠（情報を持つスパイク時刻を含む時間枠）、符号化時間スケール（情報を損なうことなくスパイクを測定するための最も粗い時間分解能）、最大弁別精度時間スケール（行動的に弁別可能な最小のスパイク時刻差）、符号化-読み出し交差時間スケール（神経活動に符号化された刺激情報が行動を導くために実際に読み出される最大のタイミング精度）、および情報一貫性時間スケール（時間経過に伴う情報符号化の安定性の測定）。これらを総合すると、この研究は情報符号化に影響を与え、行動に作用する短時間および長時間の時間スケールを明らかにしました。ミリ秒から数十ミリ秒までの短い符号化時間スケールは、感覚情報の符号化と知覚に有用です。数百ミリ秒から数秒にわたる長い一貫性時間スケールは、証拠の蓄積と意思決定の安定化に有用です。