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本研究では、認知行動の際に必要と考えられる現在の外部情報と過去の記憶に応答する神経活動を明らかにするために、図形弁別課題中のマーモセットの前頭前野の神経活動をカルシウムイメージングを用いて記録した。本研究で用いた学習課題は過去に筆者らが報告した課題を改変したもので、外部情報と長期、短期の記憶との関わりを調べられる課題にした。
本課題で用いた計測機器はマウスではよく用いられているもののマーモセットにおいては数例しかなく、本研究課題期間中にマウスと同じ条件ではマーモセットで記録できる神経細胞数はマウスよりも少なくなることが判明した。このため本研究で使用するウイルスベクターの条件を再検討した。他の研究グループから新規に報告されたより良いカルシウムセンサーや細胞内局在シグナルなど多岐にわたって検討をおこない、マーモセットにおけるカルシウムイメージングの精度を改善した。
上記の条件を用いてマーモセットの前頭前野にカルシウムセンサーを発現させ、その領野にプリズムレンズを固定し、神経活動を記録しつつ図形弁別課題を遂行させることで課題遂行中の前頭前野の神経活動の記録をおこなった。
また、逆行性アデノ随伴ウイルスを用いて目的の領野に投射している脳領域を同定した。この結果を、当研究室でこれまでおこなわれてきた順行性アデノ随伴ウイルスを用いた投射先を同定する研究結果と比較することで、目的の領野に脳のどの領域から情報が伝わり、かつ目的の領野からどの脳領野に情報を伝えているのかを調べた。
本研究で得られた神経活動および組織学的なデータを元に、認知機能が働く際にどのような神経回路で情報処理されるのかを明らかにする。
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