Neuronal representations of right and left forelimb movement in the rodent brain

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15934
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 46030:Function of nervous system-related
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: Shogo Soma 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00723256)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 左右前肢運動 / 独立運動 / 海馬－嗅内皮質回路 / 運動野

Outline of Final Research Achievements

We recorded spiking activities of neurons in the hippocampal-entorhinal circuit with an optogenetic-assisted cell-type identification method while head-fixed rats performed our original left-right pedal releasing task. The combination of these contemporary techniques revealed that hippocampal and entorhinal neurons developed action-outcome contingency after learning.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

先行研究では、運動野から筋肉へと運動信号が送られることで左右の手を緻密に制御していることを解明してきたが、本研究では、内発的動機づけにより左右どちらの手を動かすのかを決定する神経メカニズムの解明に取り組んだ。運動野の細胞が学習初期から「手を動かす」という機能的活動を示した一方で、報酬を獲得するために、「どちらの手を動かすのか」という内発的な情報を海馬・嗅内野の細胞が学習の進行に伴って表現することを明らかにした。この成果は、私たちが過去の経験に基づき未来の選択を判断する脳の仕組みの理解を一歩進めるものである。