2017 Fiscal Year Annual Research Report

Neural dynamics of sensorimotor interaction in cortical neurons

Research Project

Project/Area Number	16H07354
Research Institution	Kindai University
Principal Investigator	望月圭近畿大学, 医学部, 助教 (50779931)
Project Period (FY)	2016-08-26 – 2018-03-31
Keywords	神経科学
Outline of Annual Research Achievements	随意運動の円滑な実行には、運動によって生じる感覚フィードバックの予測が不可欠である。この感覚運動処理の過程はコンパレータモデルによって説明されてきた。しかしながら、その詳細な神経基盤は明らかになっていない。本研究では、レバー操作による体性感覚自己刺激課題を用い、感覚フィードバックの予測誤差に実験的な外乱を加えて、それに対するサル大脳皮質体性感覚野の神経細胞活動を記録した。これにより、大脳皮質における感覚運動相互作用の神経動態を細胞レベルで明らかにした。本年度は2個体目のサルにおいて電気生理学的記録のプリパレーションを行ない、課題遂行中の神経細胞活動の記録を開始した。その結果、体性感覚刺激に対する大脳皮質体性感覚野の神経細胞応答は、サル自身が運動して感覚フィードバックが与えられた場合、同じ感覚刺激を外的に与えられた場合よりも弱くしか生じないことが明らかになった。すなわち大脳皮質においては、感覚入力の情報処理の初期段階において、外界からの入力をそのまま反映するだけでなく、外入力とそれに対する自身の予測との予測誤差を表現するような細胞活動がみられることがわかった。こうした結果は1個体目のデータと一貫しており、2個体分の結果をもとに、個体差による影響を排除して、大脳皮質ニューロンにおける感覚運動情報処理の重要な性質を明らかにした。また本年度は、研究実施計画に則り、神経細胞活動記録を行なったのと反対側の半球に皮質脳波記録電極の設置を行ない、課題遂行中の大脳皮質感覚運動野における自身の運動情報の流れを検討した。これにより本行動課題遂行中において、運動肢対側の一次体性感覚野にも、自身の運動に関する運動情報が伝搬されていることが示唆された。
Research Progress Status	29年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	29年度が最終年度であるため、記入しない。