研究課題
基盤研究(C)
本研究では、脳と外界環境との相互作用と行動出力に果す大脳辺縁系,とくに海馬体の役割を明らかにするため、海馬体ニューロンの外界環境(空間)および行動出力に対する応答性、ならびにθリズムに基づく海馬体-大脳皮質間の機能連関を解析した。1.サル海馬体ニューロンの外界刺激と行動に対する応答性:バーチャルリアリティ(VR)による仮想空間移動課題遂行中のサル海馬体ニューロン活動を解析した結果、仮想空間内の特定領域で活動が上昇する場所識別ニューロンが記録され、これら海馬体ニューロンは、空間情報だけでなく、課題の種類、報酬予告、報酬獲得のような課題関連情報(非空間情報)も符号化していることが示唆された。2.ラット海馬体ニューロンの外界刺激と行動に対する応答性:感覚刺激呈示期-遅延期-リック行動期-報酬獲得期からなる条件性遅延刺激-反応連合課題におけるラット海馬体ニューロン、筋電図、および海馬体局所集合電位(θリズム)の応答性を解析した結果、1)海馬体ニューロンは、課題内の特定の事象が特定の順番で呈示されたときに応答する、2)リック行動/EMG-ニューロン活動間のコヒーレンスがθ帯域で亢進することが明らかになった。また、自由行動下ラットの海馬体、後部帯状回、扁桃体、および側坐核からニューロン活動を同時記録した結果、リック行動に同期して活動するニューロンが海馬体と後部帯状回より同時記録された。3.ヒト脳の非侵襲的研究:1)12種類の刺激音の呈示順序を記憶する音順列記憶課題に対する事象関連誘発電位(ERP)の解析により、300-700msecの潜時で課題特異的陽性電位が記録され、これら陽性電位の電流発生源は、海馬体を中心とする側頭葉内側部に存在することなどが明らかになった。2)ボタン押しと空間移動連想を組み合わせた課題を行わせると、ボタン押しに合わせてθ波が記録され電極間のコヒーレンスが高まることが判明した。以上の結果から、海馬体が重要な役割を果していることが示唆されている空間移動や遅延反応では、海馬体-大脳皮質-骨格筋間を繋ぐ広範囲な神経ネットワークが、海馬体のθリズムを中心に形成されることが示唆された。
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