研究課題
基盤研究(C)
新皮質においてギャップ・ジャンクション(電気結合;Gap Junction ; GJ)によって稠密に結合された複数の抑制性介在細胞系の存在が知られている。研究代表者らは、そのようなGJ結合系のもつ動力学および、その知覚、認知に対する機能的役割について研究をすすめた。I類ニューロンが特定の非線形性をもつとき、顕著な時空カオス、それに伴って過渡的なシンクロニーを発現することはすでに報告した。この報告では、さらにこのような動力学をもつニューロンのクラスについて、その数理的非線形構造を特徴づけクラス1*と呼んだ。このようなモデル系について、カオス動力学の構造を考察し、ミルナー型の非古典的アトラクタが系の動力学を統制している可能性を示した。また、現実の大脳皮質において現れる過渡的シンクロニーとの関連について、抑制性介在細胞系のつくる"背景場"が機能的な錐体細胞系の組織化-すなわち動的なシンクロニー細胞グループの創成と知覚バインディングに本質的な関与を行っている可能性を述べる作業仮説を提出した。つぎに、ミルナー・アトラクタ理論に基づく動力学系的メモリー理論を提出し、メモリーに関するカオス遍歴概念を拡張、基礎づけした。さらに脱分極性GABA_Aの機能的役割に関する新仮説を、上述の動力学系的メモリー理論の見地から提出した。今後の本主題については、前頭前野-皮質下の前脳基底部(Basal Forebrain)を含む注意、トップダウン系からのACh投射とそれに伴なう皮質動力学の状態遷移、新しいアトラクタ・ランドスケープの形成という文脈の中で、抑制性(あるいは脱抑制性の)皮質ダイナミクスの組織化の研究が課題となる。
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