2022 Fiscal Year Research-status Report
Neural processing for network representation of spatial map
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19K16292
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
鈴木 裕輔 京都大学, 生命科学研究科, 助教 (90723669)
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2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ネットワーク / 空間表象 / 空間学習 / バーンズ迷路 / 尺度空間 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
認知地図の神経基盤として，場所の物理的・幾何学的な特徴が，海馬や内側嗅内皮質等の場所細胞や格子細胞等の神経細胞群によって表現されることがよく知られている．一方で，ネットワーク表現は，場所の物理的・幾何学的表現を “要約”した表現とみなせ，認知地図において重要な場所表現の一つとして用いられている可能性も十分に想定できる．しかし，その脳情報処理過程の解明は始まったばかりである．
本年度までの実績で，空間学習中の探索地点のネットワーク構造が尺度空間によって調整されることを発見した．具体的に，通常サイズ（直径 1 m）のバーンズ迷路（BM1）上の探索地点を結ぶネットワーク構造の媒介中心性は，空間学習に伴って減衰するのに対し，前者の 3 倍広いバーンズ迷路（BM3）でのそれは，学習が進んでも一定であった．この結果から，BM3 のような大尺度空間では，媒介中心性が一定となるように，異なる複数のエリアを接続するような ”ハブ” となる地点が学習後期においても維持され，一方，小尺度空間では，そのような地点は次第に消失することが示唆された．
また，BM3 を先行して学習すると，後の BM1 での学習が促進され，ある種のメタ学習が成立していることが示唆された．このとき，BM ナイーブなマウスに比べ，BM3 を経験したマウスは，BM1 学習中に媒介中心性が顕著に減少した．一方で，BM1 を学習した後に BM3 を学習しても，メタ学習による促進効果は限定的であった．このとき，BM ナイーブなマウスも BM1 を経験したマウスも，BM3 学習中の媒介中心性の推移は同程度であった．これらの結果は，空間探索地点のネットワーク構造の媒介中心性が，尺度空間と空間学習順序の両方に調整されることが示唆された．これらの成果を論文化・投稿し，現在改訂中である．プレプリントは公開済である．
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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
研究成果を論文化・投稿し，現在改訂中である（プレプリントは公開済）．2022 年度が最終年度であったが，昨年度までで新型コロナウイルスの影響で，実験装置の修理に必要な部品の調達が遅れ一部の実験が遅延し，論文採択が2023 年度にずれ込むことが予想されたため，補助事業期間延長を申請し承認された．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究論文出版までに必要な手続きをおこなう．学会やインターネット等で本研究成果を公表する．Github 等で本研究で作成したソースコードを管理，公開する．メタデータの作成など本研究データの保全を目的としたアーカイブ化を進める．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響で実験装置の修理に必要な部品の調達が遅れたことで，実験ならびに 2022 年度に予定していた学会発表が遅れたため．次年度使用額は学会参加分に相当する．
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