Neuronal circuit analysis of interregional connections in cognitive functions in the marmoset prefrontal cortex

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07731
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 51020:Cognitive and brain science-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Takaji Masafumi 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (10598080)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 意思決定

Outline of Final Research Achievements

In the present study, I recorded neuronal activities using calcium imaging in the marmoset prefrontal cortex during visual discrimination tasks. During this research project, it turned out that the number of neurons that could be recorded from the marmoset cortex was lower than that of mouse cortex under the same conditions of the measurement devices used in this task. For this reason, I investigated a wide range of experimental conditions including calcium sensors and subcellular localization signals, and improved calcium imaging quality in the marmoset brain.Using the conditions, the neuronal activities were recorded in the marmoset orbitofrontal cortex during the tasks. In addition, I identified the brain regions projecting to the target area. Using these data, I investigated the information flow in brain regions involved in cognitive functions.

Free Research Field

認知脳科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大脳皮質の前頭前野は霊長類で良く発達しており、各領野がそれぞれ特徴的な機能を担っていることはよく理解されるようになってきている。各領野がその機能を果たすには多くの情報を処理することが必要と考えられている。例えば意思決定をおこない行動するためには、外部からの情報を知覚して判断することが必要であるが、これには注意や過去の経験からなる記憶が影響を与えていると考えられる。これらの情報処理には、他の大脳皮質領野や線条体、視床などの皮質下領域と協調することが必要であると考えられる。本研究では、認知機能における前頭前野の神経回路の機能構築を明らかにすることを目的として進められた。