刺激周時間ヒストグラム

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は、どちらもPSTHまたはPST ヒストグラムと略され、ニューロンが発火する時間のヒストグラムです。イベント前時間ヒストグラムまたは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てニューロンのスパイク放電の速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ハイフンでつながれることがよくあります。

peri（ through）という接頭辞は、周期的な刺激の場合によく使用され、その場合、PSTH は刺激の 1 サイクルにラップされたニューロンの発火時間を示します。post という接頭辞は、PSTHが刺激イベントまたは開始に応答したニューロンの発火のタイミングを示す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た同一刺激の開始点または固定位相点に揃えます。揃えられたシーケンスは時間的に重ね合わされ、ヒストグラムを作成するために使用されます。^[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に合わせて調整します。周期的な刺激の場合は、各時間周期Tの後に応答シーケンスを時間ゼロに戻し、データの合計周期数としてn をカウントします。
2. 刺激期間または観察期間T をサイズNのビンに分割します。${\displaystyle \Delta }$
3. すべてのn 個のシーケンスから、ビンiに含まれるスパイクk _iの数を数えます。
4. 時刻 における 1 秒あたりの推定スパイク数を単位として、ビンiのバーの高さが で指定された棒グラフのヒストグラムを描画します。${\displaystyle {\frac {k_{i}}{n\Delta }}}$${\displaystyle i\ \Delta }$

最適なビンサイズΔ（基礎となるポアソン点過程を想定）は、式（2k-v）/Δ ^{2の最小値である。ここで、kとvはk} _iの平均と分散である。 ^[3]