ニホンザルの前頭前野における細胞集成体の機能

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08710038
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 坂上 雅道 東京大学, 大学院・人文社会系研究科, 助手 (10225782)
• キーワード: 前頭前野 / ニホンザル / ニューロン活動 / 相関解析 / 弁別学習 / 細胞集団

研究概要

脳内において1つの神経細胞は数千とも言われるシナプスを介して、他の多くの細胞から入力を受ける。よって、1つ神経細胞が、細胞間の情報伝達手段であるインパルスを発生させるためには、ある時点における同期した多数の入力が必要となる。従って、生体が何らかの学習を行う際、その学習に関連した特定の機能を担うある神経細胞が、ある時点で、インパルス発火の頻度を増加させる場合、その周辺あるいは結合を持つ他の神経細胞の活動の同期が起こってくると考えられる。すなわち、特定の機能を担う細胞集団の活動を考えると、学習とはインパルス発生の同期性の高まりであるととらえることができる。このような仮説に基づき、go/nogo弁別反応を行うための学習セットを形成したサルに、新奇な1対の視覚刺激に対する弁別学習を行わせ、その課題遂行中の前頭葉のニューロン活動を記録した。この課題において、披験体は、1度に1つづつ呈示される新奇パターン刺激に対して、go反応(レバ-リリース)を行うべきか、あるいは、nogo反応(レバ-ホールド)を行うべきかを学習しなければならない。ある新奇刺激がgo反応を意味するのかnogo反応を意味するのかは、実験者によってあらかじめ決められた。サルは、200〜500試行で特定の新奇パターン刺激に対する弁別学習を成立させるが、多くの前頭前野ニューロンは、課題遂行成績の上昇に伴い、go刺激とnogo刺激に対する応答を分化させていく。今年度は、複数ニューロンの同時記録までには至らなかったが、来年度は、複数電極を用いて複数のニューロンを同時に記録し、相関解析を行い、単一ニューロンの活動との比較を行う予定である。

研究成果

• [文献書誌] Sakagami, M.: "Sensory-motor integration in the prefrontal cortex : conversion of sensory information from different visual channels into behavioral information." Abstracts of Fourth IBRO World Congress of Neuroscience. 355- (1995)
• [文献書誌] Sakagami, M.: "Hierarchical processings of behavioral meaning of visual stimulus in monkey prefrontal cortex." Neuroscience Research Supplement. 19. 2304- (1994)
• [文献書誌] Sakagami, M.: "Spatial selectivity of go/no-go neurons in monkey prefrontal cortex." Experimental Brain Research. 100. 165-169 (1994)
• [文献書誌] Sakagami, M.: "Encoding of behavioral significance of visual stimuli by primate prefrontal neurons : relation to relevant task conditions." Experimental Brain Research. 97. 423-436 (1994)
• [文献書誌] Sakagami, M.: "Cross-dimensional encoding of behavioral connotation of visual stimuli by primate prefrontal neurons." Neuroscience Research supplement. 17. S288- (1992)