Analysis of multimodal sensory information in mouse social behavior using virtual reality system

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16886
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 51010:Basic brain sciences-related
• Research Institution: Kobe University (2020-2022); Institute of Physical and Chemical Research (2019)
• Principal Investigator: Nakai Nobuhiro 神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (00808967)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: バーチャルリアリティ / 機能ネットワーク / 社会行動 / 皮質機能ネットワーク

Outline of Final Research Achievements

During social interactions, animals receive sensory stimuli that elicit various sensory modalities such as sight, hearing, touch, and smell. However, it has been technically difficult to visualize the information processing process in the brain at the network level in the behavioral state. In this study, I developed a virtual reality system that can provide multimodal sensory stimulation, and created an interactive social environment. Based on the cortical activity measured from mice in the virtual environments, I succeeded in visualizing social stimulus-dependent cortical functional networks.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでのイメージング研究では主に単一個体からデータ記録されていたが、社会性行動は他者との相互作用において生じるものであり、複数個体を用いた解析は難しかった。本研究で開発したインタラクティブ型ソーシャルバーチャルリアリティシステムによって、随意的に行動する二匹のマウスの社会性相互作用時の脳活動を計測することができ、感覚刺激条件の違いによる社会感覚モダリティを大脳皮質ネットワーク動態変化として捉えられたことは学術的意義の高いものである。