2017 Fiscal Year Research-status Report
視知覚・運動連関の獲得過程における機能的神経回路の創成原理の探索
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17KT0115
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
木村 梨絵 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 特任助教 (60513455)
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| Project Period (FY) |
2017-07-18 – 2020-03-31
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| Keywords | 試行間ばらつき / 神経生理 / 神経回路 / 学習 / 行動 / マルチユニット記録 / 視覚野 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
視覚刺激のコントラストとは、対象物の明るさとその背景の明るさの対比のことで、刺激強度を特徴づける。平成29年度は、まず、低コントラストのときと高コントラストのときとで、難易度が異なる課題を遂行するラットの一次視覚野の神経活動を解析し、試行ごとに揺らぎながらも保持される情報の精度について解析した。
この結果、学習後の課題遂行中に多く観察され、学習前の受動的な視覚刺激提示や学習後の麻酔下ではほとんど観察されないような、特徴的な神経活動が明らかになった。さらに、このような神経活動を示す細胞は、機能的にも重要であることが確認された。
また、学習後の課題遂行中の試行ごとの細胞集団の神経活動から、提示された視覚刺激についてデコーディングを行った。これによって、神経活動が保持する情報の精度を解析した。学習後の課題遂行中には、学習前や麻酔下に比べて、情報の精度は高かった。ここで、通常、試行間ばらつきが低くなるほど、情報の精度は高くなると考えられる。しかしながら、情報の高い精度を示した学習後の神経活動の試行間ばらつきは、麻酔下に比べて高い値を示した。さらに、学習前に比べて若干、試行間ばらつきは小さくなったものの、ほぼ同程度の大きさを示した。
以上から、学習後において、特徴的な神経活動を示すようになり、また、細胞集団の神経活動は、学習前後で高い試行間ばらつきを維持しているものの、学習後には精度高く情報を保有するようになることが明らかになった。
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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
学習後の課題遂行中、学習前、麻酔下のラット一次視覚野から神経活動を記録し、学習の前後や麻酔の有無での神経活動の変化、そして、学習後にも残存する揺らぎの存在を確認することに成功した。大きな揺らぎが存在しながらも、情報を正確に保持できていることがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
試行間ばらつきの存在を観察することができ、その試行間ばらつきが存在している状況においても、情報を正確に保持できていることがわかった。しかしながら、試行間ばらつきが存在している意義や、学習の前後での揺らぎの特徴について詳細には明らかにできていない。これらについて解析を進める。
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| Causes of Carryover |
平成29年度は、実験よりも、実験データの解析に力を注いだ。このため、当初予定していたよりも研究経費がかからなかった。しかしながら、平成30年度以降では、新たな実験を数多く行う必要がある。このため、実験機器を購入するなどの必要があると考えている。
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Research Products
(2 results)
