刺激後時間ヒストグラム

神経生理学において、刺激周辺時間ヒストグラムと刺激後時間ヒストグラム（いずれも略称PSTHまたはPSTヒストグラム）は、ニューロンが発火する時間のヒストグラムです。また、イベント前時間ヒストグラム（PETH）と呼ばれることもあります。これらのヒストグラムは、外部刺激またはイベントに関連したニューロンのスパイク放電の頻度とタイミングを視覚化するために使用されます。刺激周辺時間ヒストグラムは、イベント周辺時間ヒストグラムと呼ばれることもあり、刺激後と刺激周辺はしばしばハイフンで繋がれます。

接頭辞peri はthrough の略で、通常は周期的な刺激の場合に使用され、その場合 PSTH はニューロンの発火時間を刺激の 1 サイクルに巻き付けて表示します。接頭辞post は、PSTH が刺激イベントまたは開始に対するニューロンの発火のタイミングを表示する場合に使用されます。^{[ 1 ]}

PSTHを作成するには、単一のニューロンから記録されたスパイク列を、動物に繰り返し提示される同一の刺激の開始点、または固定された位相点に合わせます。合わせられたシーケンスは時間的に重ね合わされ、ヒストグラムの構築に使用されます。^{[ 2 ]}

1. スパイクシーケンスを、 n回繰り返される刺激の開始点に合わせます。周期的な刺激の場合、各時間期間Tの後、応答シーケンスを時間ゼロに戻し、nをデータ期間の総数としてカウントします。
2. 刺激期間または観察期間T をN個のビンに分割します。${\displaystyle \Delta }$。
3. n個のシーケンスすべてから、ビンiに属するスパイクk _iの数を数えます。
4. ビンiの棒の高さが次のように与えられる棒グラフヒストグラムを描画します。${\displaystyle {\frac {k_{i}}{n\Delta }}}$時刻における推定スパイク数/秒${\displaystyle i\ \Delta }$。

最適なビンサイズ（基底となるポアソン点過程を仮定）Δ は、式 (2k-v)/Δ ^{2を最小化するものであり、ここで k と v は k} _iの平均と分散である。 ^{[ 3 ]}