2013 Fiscal Year Annual Research Report
運動指令のトップダウン形成とボトムアップ形成を担う皮質回路機構
Publicly Offered Research
| Project Area | The study on the neural dynamics for understanding communication in terms of complex hetero systems |
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| Project/Area Number |
24120715
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| Research Institution | Tamagawa University |
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Principal Investigator |
礒村 宜和 玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (00415077)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 神経生理学 / ラット / 大脳皮質 / 運動野 / 神経細胞 |
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| Research Abstract |
本研究では、外界刺激により誘発される外発性の運動指令の形成(ボトムアップ型)と自らのタイミングによる内発性の運動指令の形成(トップダウン型)のために、大脳皮質内の神経回路上のどの細胞からどの細胞へどのような機能的情報が流れるのかを、「外発性/内発性」運動課題を遂行するラットの運動野を対象に、傍細胞記録法による「ナノ刺激」とマルチニューロン記録法を組み合わせて追跡することを目指してきた。
平成25年度は、前年度に実施した、前肢のレバー操作による外発性／内発性運動課題を遂行中の頭部固定ラット数十頭の一次運動野および二次運動野からのマルチニューロン記録実験から得られた神経活動データを詳細に解析した。その結果、両領野とも、外発性運動発現にも内発性運動発現にも関与しているが、特に二次運動野では、外発性運動の発現時に活動が高まる細胞の割合が有意に多いことを明らかにした。また、これらの細胞の間には、相互相関図上で数ミリ秒以内の同期的発火を示す細胞ペアがおよそ数％の頻度で観察されるが、これらの同期的発火を示す細胞ペアは、細胞サブタイプの違い、課題関連性の違い、運動発現に対する機能的活動の違いに対して、（多少の差異の傾向はあるものの）ニューロン集団全体としては基本的に確率的な分布に近いものであった。すなわち、ニューロン・ペアの同期的発火は、細胞サブタイプや行動上の機能の組み合わせに高い特異性を有するものでなく、むしろもっと神経回路に一般的な性質であることが示唆された。さらに、そのような同期的発火が課題遂行とともに動的に変動するかどうかを調べたところ、ニューロン集団としてはやはり確率的な分布を示し、同期的発火の動的変動が積極的に大脳皮質の機能に関わっているとは結論できない所見を得た。
現在、これらの研究結果を詳細に整理して論文投稿を準備しているところである。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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