Neural Mechanisms Underlying Human Auditory Evoked Responses Revealed By Human Neocortical Neurosolver
Julkaisuvuosi
2022
Tekijät
Kohl, Carmen; Parviainen, Tiina; Jones, Stephanie R.
Tiivistelmä
Auditory evoked fields (AEFs) are commonly studied, yet their underlying neural mechanisms remain poorly understood. Here, we used the biophysical modelling software Human Neocortical Neurosolver (HNN) whose foundation is a canonical neocortical circuit model to interpret the cell and network mechanisms contributing to macroscale AEFs elicited by a simple tone, measured with magnetoencephalography. We found that AEFs can be reproduced by activating the neocortical circuit through a layer specific sequence of feedforward and feedback excitatory synaptic drives, similar to prior simulation of somatosensory evoked responses, supporting the notion that basic structures and activation patterns are preserved across sensory regions. We also applied the modeling framework to develop and test predictions on neural mechanisms underlying AEF differences in the left and right hemispheres, as well as in hemispheres contralateral and ipsilateral to the presentation of the auditory stimulus. We found that increasing the strength of the excitatory synaptic cortical feedback inputs to supragranular layers simulates the commonly observed right hemisphere dominance, while decreasing the input latencies and simultaneously increasing the number of cells contributing to the signal accounted for the contralateral dominance. These results provide a direct link between human data and prior animal studies and lay the foundation for future translational research examining the mechanisms underlying alteration in this fundamental biomarker of auditory processing in healthy cognition and neuropathology.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Aalto-yliopisto
Parviainen Tiina
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Kustantaja
Volyymi
35
Numero
1
Sivut
19-35
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet; Neurotieteet
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdysvallat (USA)
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1007/s10548-021-00838-0
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä