計画研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
野生型マウスと脆弱X症候群のモデルマウスで観測されるシナプス揺らぎの違いをモデル化し数理モデルに組み込むことで、正常脳および病態脳の学習モデルを構築した。正常脳モデルでは、シナプス揺らぎがセルアセンブリの拡大を抑制することで記憶が安定に保持できた。一方、病態脳モデルでは、強すぎる揺らぎのせいでセルアセンブリの形成そのものが阻害され学習遅滞が起こった。
理論神経科学
脳のシナプスの学習則としてはヘッブ型の可塑性がよく知られている。しかし、共に活動するニューロン間のシナプスが強化されるヘッブ型可塑性の帰結として、大きなセルアセンブリが新しいニューロンを取り込んでより大きく拡大し、過度な神経活動の同期を生じる問題点が指摘されていた。本モデル研究によって正常なシナプスゆらぎがその拡大を抑えて記憶の安定に寄与し得ること、自閉症様のシナプスゆらぎが学習遅滞を説明することが分かった。本研究は正常脳と病態脳の学習の理解に貢献すると考えられる。
