| 研究実績の概要 |
大脳皮質前頭葉五層の錐体細胞の、錐体路と線条体に軸索を伸ばすサブタイプ（Corticopontine / pyramidal tract cells, CPn/PT細胞）、および、それと混在しており、線条体に投射するが錘体路には投射しない別のサブタイプ（Crossed corticostriatal cells, CCS細胞）について、形態データおよび生理データを元にした数理モデリングを進め、モデルの精緻化を行った。様々な大きさの一定電流入力に対する応答（発火の度合）に加えて、過分極性の電流を入力した際に見られる"sag"の性状についても焦点を当て、過分極によって活性化される陽イオンチャネル（hチャネル）の樹状突起上の密度分布などを含めて、それぞれのサブタイプにおける、細胞膜上のイオンチャネルの存在の度合いについて、チューニングを進めた。また、振動的な入力に対する応答について最近報告された研究も含め、文献上のデータ知見も参照し、それらを再現しうるパラメータの探索を行い、二つのサブタイプについてのモデルを得た。その上で、得られたモデルを用いて、尖端樹状突起に様々な周波数で集団的に振動する抑制性入力を加えた場合の応答をシミュレーションによって調べ、これら二つのサブタイプにどのような違いがあるかを検討した。さらにシミュレーションを進めて、二つのサブタイプが、動作の強化学習および制御において、いかなる役割を果たしているかについての示唆が得られることが期待される。また、以上と並行して、CS-TD仮説のヒトにおける実験的検証について、行動の結果として正・負のポイントが確率的に得られる課題の開発、およびモデルフィッティングを含めた解析法の検討を、試験的実施を含めて進めた。さらに研究を進め、仮説の妥当性について実験的示唆が得られることが期待される。
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