2021 Fiscal Year Annual Research Report
脳情報動態を規定する大脳皮質間回路と皮質－皮質下間回路
| Project Area | Brain information dynamics underlying multi-area interconnectivity and parallel processing |
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| Project/Area Number |
17H06309
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松崎 政紀 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50353438)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | ２光子イメージング / 運動野 / 情報交換 / 感覚連動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高品質多細胞活動データを取得し、その情報を数理的に解読して脳情報動態学の創成に寄与することを大目的とする。前肢を使った行動課題実行中のマウスにカルシウムイメージング法を適用して、皮質間および皮質―皮質下間での多細胞活動を計測する。得られた高品質画像データを統計数理解析し、情報フローを見出すことで、いかに認知情報と感覚運動情報が圧縮され、どのように前頭皮質内で統合され更新されるかという動態を解読する。そのために本年度は、頭部固定下で右前肢レバー引き運動をふたつの文脈において行うことを数週間学習させたマウスにおいて、それぞれの文脈を入れ替える課題の実行中に独自に開発した２光子カルシウムイメージング法によって、一次運動野（M1）と高次運動野（M2）2/3層の活動のみならず、これらの領域の深層細胞や領域間をつなぐ軸索、感覚野、他の体部位の運動野などでも計測し、大脳皮質全体での文脈情報や運動情報の流れ、収斂性を明らかにした、さらに運動の詳細な解析によって、それぞれの運動野の細胞活動と各文脈での運動との関連性を明らかにした。特に集団活動において、M2とM1が大きく違っており、合目的的なダイナミクスを示すことを見出した。さらにレバー引きパラメータをさまざまに変化させることで、運動野活動がどのように変化して、運動変化を実現するかを明らかにした。またそのためにレバー引き装置をさらに改良して、より自由度が高くかつ動物が学習しやすい運動課題を構築することができた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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