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The study was supported by JSPS, long-term Invitational Fellowship for Research in Japan (L16707); MEXT of Japan, Post-K Application Development for Exploratory Challenges (hp160266, hp170251, hp180223 and hp190157); and OIST.

Análisis de autorías institucional

Gutierrez, Carlos EnriqueAutor o Coautor

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2 de agosto de 2020
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Artículo
No

A biologically constrained spiking neural network model of the primate basal ganglia with overlapping pathways exhibits action selection

Publicado en:European Journal Of Neuroscience. 53 (7): 2254-2277 - 2021-04-01 53(7), DOI: 10.1111/ejn.14869

Autores: Girard, Benoit; Lienard, Jean; Gutierrez, Carlos Enrique; Delord, Bruno; Doya, Kenji

Afiliaciones

Okinawa Inst Sci & Technol, Neural Computat Unit, Onna, Okinawa, Japan - Autor o Coautor
Sorbonne Univ, Inst Syst Intelligent & Robot ISIR, CNRS, Paris, France - Autor o Coautor

Resumen

Action selection has been hypothesized to be a key function of the basal ganglia, yet the nuclei involved, their interactions and the importance of the direct/indirect pathway segregation in such process remain debated. Here, we design a spiking computational model of the monkey basal ganglia derived from a previously published population model, initially parameterized to reproduce electrophysiological activity at rest and to embody as much quantitative anatomical data as possible. As a particular feature, both models exhibit the strong overlap between the direct and indirect pathways that has been documented in non-human primates. Here, we first show how the translation from a population to an individual neuron model was achieved, with the addition of a minimal number of parameters. We then show that our model performs action selection, even though it was built without any assumption on the activity carried out during behaviour. We investigate the mechanisms of this selection through circuit disruptions and found an instrumental role of the off-centre/on-surround structure of the MSN-STN-GPi circuit, as well as of the MSN-MSN and FSI-MSN projections. This validates their potency in enabling selection. We finally study the pervasive centromedian and parafascicular thalamic inputs that reach all basal ganglia nuclei and whose influence is therefore difficult to anticipate. Our model predicts that these inputs modulate the responsiveness of action selection, making them a candidate for the regulation of the speed-accuracy trade-off during decision-making.

Palabras clave

Action selectionAnimalsBasal gangliaCell dischargeCentromedianCentromedian/parafascicular thalamusComputational modelCortical inputsEfferent projectionsExternal segmentGlobus-pallidusMonkeyMotor cortexNeural networks, computerNeural pathwaysParafascicular thalamusPattern-formationPrimatesSquirrel-monkeySubthalamic nucleusThalamus

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista European Journal Of Neuroscience debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2021, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoría Neuroscience (Miscellaneous). Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada en el Cuartil Q3 para la agencia WoS (JCR) en la categoría Neurosciences.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 1.24. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 14 Nov 2024)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions: 4.87 (fuente consultada: Dimensions Sep 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-09-04, el siguiente número de citas:

  • WoS: 18
  • Europe PMC: 9

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-09-04:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 33.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 35 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 11.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).
  • El número de menciones en medios de comunicación: 1 (Altmetric).

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: France; Japan.