2015 Fiscal Year Research-status Report
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26830019
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
木村 梨絵 生理学研究所, 生体情報研究系, 特任助教 (60513455)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 神経生理学 / 大脳皮質 / 神経回路 / ラット / 学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
学習に伴って、どのように機能的神経回路が形成されていくのかについては、あまり理解されていない。本研究では、学習過程で、同期的に活動する一つ一つの細胞ペア、およびそれらから成る神経細胞集団は、どのように機能的に変化していくのかを明らかにすることを目指している。
前年度までに実験系の確立を行った行動課題を、当該年度も引き続き、頭部を固定したラット個体動物に行わせた。特定の視覚刺激（縦縞）を提示したときには、レバーを押し、特定の視覚刺激（横縞）を提示したときには、レバーを引くということを関連づける、視覚弁別誘発性の運動課題を行わせた。コントラスト100％で、ラットに見えやすい視覚刺激を用いて弁別を行わせるだけでなく、コントラストを変えることによって、ラットに見えにくい刺激にした。この視覚弁別誘発性の運動課題を遂行するラットの一次視覚野、高次運動野から多細胞の神経活動を一斉にマルチユニット記録した。一次視覚野の神経細胞は、基本的にはコントラストが上昇して、弁別の難易度が低くなるにつれて、神経活動が大きい。だが、中には、難易度に関わらず、ほとんど神経活動の大きさを変えないもの、逆に難易度が高くなるにつれて、神経活動が大きくなる細胞も存在していた。また、興味深いことに、視覚刺激提示から時間が経つにつれて、神経活動が大きくなるものも存在した。
そして、学習が成立する前と後とで、同じ個体動物から課題遂行中の神経活動を記録することに成功している。学習の前後で神経活動にどのような違いがあるのかについて、今後、解析を進める予定である。
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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
視覚弁別誘発性の運動課題を遂行するラット個体動物の、一次視覚野、高次運動野からの神経活動データは、当該年度に、数多く集めることができた。また、これらのデータ解析も進めており、視覚刺激のコントラストと、神経活動を対応づけ、およその傾向をつかむことに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
視覚刺激、神経活動、運動の三者間の関係性をより詳細に解析していく。また、学習前後の神経活動の比較を行う。これによって、学習過程で、同期的に活動する一つ一つの細胞ペア、およびそれらから成る神経細胞集団はどのように機能的に変化していくのかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
ラット個体動物に行動課題を学習させる期間が長く、実験データを取得するのに時間がかかってしまっている。このため、実験を行っていく頻度が低くなり、当初、想定していたよりも、支出金額が少なくなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記のように、学習させる期間が長いこと、また、実験のセットアップに時間を要したことなどから補助事業期間を１年間延長した。これによって、上記の理由により実験を行っていく頻度が低くなってしまったことを補う。次年度使用額は、この実験にあてる。
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[Journal Article] Similarity in neuronal firing regimes across mammalian species.2016
Author(s)
Mochizuki,Y., Onaga,T., Shimazaki,H., Shimokawa,T., Tsubo,Y., Kimura,R., Saiki,A., Sakai,Y., Isomura,Y., et al.
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Journal Title
The Journal of Neuroscience
Volume: 未定
Pages: 未定
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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