| Project/Area Number |
21K06447
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 46030:Function of nervous system-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
木村 梨絵 東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 特任助教 (60513455)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 神経生理 / 神経回路 / 視覚野 / 行動 / マルチユニット記録 |
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| Outline of Research at the Start |
同一細胞や同一細胞群から経時的に神経活動を記録することで、学習前後で、機能的にどのような神経活動をする細胞がどのように変化することで、入力の変化に対する耐性を獲得するのか、そして、解剖学的にどの脳領野から入力を受ける細胞の神経活動が変化するのかについて、機能と解剖の両面から明らかにする。これによって、入力の変化に耐えて安定した出力をする多次元脳システムを理解する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳は、入力された知覚情報を処理して行動出力する情報処理システムであるが、“柔軟性”の特徴を有することで、外界からの入力が多少変化してもこれまでと同様な行動を出力することができると考えられる。神経細胞がシナプスを介して結びついて、これらが複雑に組み合わさって多細胞の神経回路となり、この神経回路が多脳領野間で結びついて作り上げられる、多次元にわたる脳システムにおいて柔軟性をもつと考えられる。しかしながら、この多次元脳システムにおいて、柔軟性がどのように築き上げられ、どのように機能することで、たとえ入力が変化しても、その程度が軽微であれば、知覚情報を基にした行動を安定に維持するのかについてほとんど明らかにされていない。そこで、本研究では、知覚のうち、特に視覚に注目して、入力の変化に耐えて安定した出力をする多次元脳システムを理解することを目指す。多脳領野の多細胞から神経活動を記録することで、学習前後で、機能的にどのような神経活動をする細胞がどのように変化することで、入力の変化に対する耐性を獲得するのかを明らかにする。
令和４年度は、タッチパネルオペラント実験装置を新たに導入して、これを用いることで、自由行動下のラットに縦縞と横縞を区別する視覚弁別課題を学習させた。その後、２つの縞の傾きの差分９０度を保ったままで、０－９０度の範囲にてランダムに回転させた。ラットは、提示された視覚刺激が縦縞に近いか、横縞に近いかに依存して、弁別行動を選択した。４５度の回転で縦縞と横縞のちょうど中間になるので、行動選択はチャンスレベルになったが、３０度の回転くらいまでは縦縞に近ければ縦縞の行動を選択することができた。今後はこの入力の変化に対する耐性を裏付ける神経基盤の理解を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新たに、自由行動下のラットにタッチパネルオペラント実験装置を用いて視覚弁別課題を行わせる実験系を取り入れた。タッチパネルの実験系は簡便で安定に視覚機能を評価することができ、入力の変化に対する視覚機能の耐性を調べるのには有効である。
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| Strategy for Future Research Activity |
頭部固定状態においても視覚弁別課題を行い、この時の神経活動を、大規模マルチユニット記録と広域カルシウムイメージングによって計測する。これによって、入力の変化に対する視覚機能の耐性を裏付ける神経基盤の解明を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
