2022 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamic information representation of prefrontal neurons
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20K07726
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| Research Institution | Tohoku Medical and Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
坂本 一寛 東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (80261569)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 前頭前野 / LFP / 行動計画課題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目標は、行動計画策定に関係する前頭前野神経細胞活動の動的情報表現を解明することである。具体的には、行動計画課題遂行中のサル外側前頭前野の神経細胞活動および局所場電位(local field potential, 以下LFP)を多重電極を用いて多点同時記録し、その課題依存性変化を解析することを基盤とする。行動計画課題とは以下の課題である：画面に最終目標が提示され、遅延期間後、要件と初期条件が提示される。その後、Go信号が与えられると、サルは握っているレバーを動かし必要な操作を一回行う。最短で二回、ないしは三回の操作で最終目標は達成される。
令和4年度は、LFPの課題要因に対応した変化を解析した。LFPの時間-周波数スペクトルをstepwise重回帰分析したところ、特にシータ・デルタ領域とガンマ領域の課題関連性において、外側前頭前野の腹側部と背側部がよく区別された。この成果をオープンアクセス誌Frontiers in Behavioral Neuroscience誌(vol.16, 750832)で発表した。また、最終目標を符号化する外側前頭前野神経細胞の符号化特性の変化を解析した。その結果、興奮性細胞は最終目標提示時期には、どの最終目標にも選択的な神経細胞が等しい数存在したが、遅延期間を経るに従い、最終目標選択性の分布が特定目標に偏ることが確かめられた。このことは、外側前頭前野神経細胞が最終目標を作業記憶内に動的で経済的でロバストに符号化していることを示唆する。この成果はThe 29th International Conference on Neural Information Processingにて発表した。
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