Neural mechanism underlying stable neural responses during a learned movement

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K13277
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Brain biometrics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Ebina Teppei 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30611206)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: in vivo ホールセル記録 / 2光子イメージング

Outline of Final Research Achievements

Motor learning reduces the trial-to-trial variability in neural responses during the learned behavior, but little is known how neurons generate the stable responses during the movement. In this research project, we developed a protocol to train mouse to use forelimbs to pull a lever, and also developed methods to measure the response and synaptic inputs from the same neuron during the task performance by combining cell-attached recording/two-photon imaging and whole-cell recording. Using these techniques, we will investigate the relationship between neural activity and excitatory/inhibitory synaptic inputs during a behavior.

Free Research Field

神経生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、運動中のマウス大脳皮質で同一のニューロンからその活動とシナプス入力を記録する方法を開発した。
運動実行時に単一細胞へのシナプス入力を記録する方法はこれまで、その技術的困難さからほとんど研究が行われてこなかった。そのため本研究で開発した技術によって、新規の神経活動安定化のメカニズムを明らかにできると期待される。また、運動実行にかかわる神経活動安定化のメカニズム解明を通して、例えば、脳損傷後のリハビリテーションなどの効率化へとつながる事が期待される。